اصل فیلم رسانا عمدتا به حرکت الکترون ها و سوراخ های آزاد در داخل آن و همچنین ساختار کریستالی و نقص مواد بستگی دارد. انواع مختلف فیلم های رسانا به دلیل خاصیت مواد مختلف ، مکانیسم های رسانا متفاوتی دارند.
مکانیسم رسانا انواع مختلف فیلم های رسانا
فیلم رسانا فلزی: مانند طلا ، نقره ، مس و سایر فلزات ، مکانیسم رسانا آن عمدتاً به تئوری الکترون آزاد بستگی دارد. الکترون های بیرونی اتم های فلزی می توانند آزادانه در شبکه حرکت کنند. هنگامی که میدان الکتریکی خارجی بر روی فیلم رسانا فلزی عمل می کند ، الکترون های آزاد تحت عمل نیروی میدان الکتریکی خارجی به صورت جهت دار حرکت می کنند تا جریان را تشکیل دهند. این تحرک الکترونهای آزاد باعث می شود فلز بسیار رسانا باشد.
فیلم رسانا اکسید فلزی: مانند ITO (اکسید قلع ایندیوم) ، FTO (اکسید قلع فلوئور-دوپ) ، آزو (اکسید روی روی آلومینیوم). مکانیسم رسانا این مواد عمدتاً به نقص ذاتی و نقص ناخالصی بستگی دارد. به عنوان مثال ، جای خالی اتم های اکسیژن در شبکه ITO منجر به یون های اکسیژن نابرابر می شود و در نتیجه الکترونهای آزاد بیش از حد ایجاد می شود و در نتیجه دارای هدایت هستند. علاوه بر این ، کاتیونهای با ارزش دوپ شده می توانند غلظت الکترونهای آزاد را افزایش داده و هدایت را بیشتر بهبود بخشند.
فیلم رسانا مبتنی بر کربن: مانند نانولوله های کربن ، گرافن و سایر مواد. این مواد از زنجیره های پلیمری تشکیل شده اند و پیوندهای مضاعف کونژوگه بر روی زنجیره های مولکولی می توانند از انتقال رایگان الکترون ها پشتیبانی کرده و کانال های رسانا را تشکیل دهند. اگرچه رسانایی آن کم است ، اما ویژگی های انعطاف پذیری و کم هزینه دارد و هدایت آن را می توان با دوپینگ و روش های دیگر تنظیم کرد.