结构着色有望成为未来的显示技术，因为它不会褪色——它不使用染料——并且可以在没有强外部光源的情况下实现低功率显示。然而，这种技术的缺点是一旦制造出设备，就不可能改变其属性，因此可再现的颜色保持固定。最近，POSTECH 的一个研究团队通过使用模仿人脑结构的半导体芯片(而非染料)成功获得了鲜艳的色彩。
POSTECH 的合研究团队由机械工程和化学工程系的 Junsuk Rho 教授、机械工程硕士/博士生 Inki Kim 组成。该综合项目与电机工程系的 Yoonyoung Jung 教授和硕士生 Juyoung Yun 一起开发了一种技术，该技术可以使用氧化物半导体 IGZO(铟镓锌氧化物)自由改变结构颜色。IGZO 是一种不仅广泛用于柔性显示器而且还广泛用于神经形态电子设备的材料。这是第一项将 IGZO 纳入纳米光学的研究。
IGZO可以通过氢等离子体处理工艺自由控制一层内的电荷浓度，从而控制可见光所有范围内的折射率。此外，纳米光学模拟和实验已经证实，可见光的消光系数接近于零，从而实现了可穿透形式的可透射滤色器，它可以以极低的光损失传输异常清晰的颜色。
研究团队开发的基于 IGZO 的滤色器技术由 4 层 (Ag-IGZO-SiO 2 -Ag) 多层组成，可以利用法布里-珀罗共振特性传输鲜艳的色彩。实验已经证实，随着 IGZO 层电荷浓度的增加，折射率降低，这可以改变选择性透射光的共振特性。
这种设计方法不仅可以应用于大型显示器的彩色滤光片，还可以应用于微米(11 -6，百万分之一)或纳米(10 -9，十亿分之一)尺寸的彩色印刷技术。
为了验证这一点，研究团队展示了一种像素尺寸为一微米(μm，百万分之一米)的彩色打印技术。
结果证明，厘米或微米大小的彩色像素的颜色可以根据 IGZO 层的电荷浓度自由调整。还证实，与其他传统的全固态可变材料(如 WO 3或 GdOx)相比，通过电荷浓度改变折射率可以更可靠、更快速地改变结构颜色。
“这项研究是 IGZO 首次应用于纳米光学结构彩色显示技术。IGZO 是用于柔性显示器和神经形态电子设备的下一代氧化物半导体，”领导这项研究的 Rho 教授说。他补充说：“这项通过调整电荷浓度来过滤透射光的技术有望应用于下一代低功率反射显示和防篡改显示技术。”
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