不同尺寸Cu@Ag纳米颗粒烧结行为探究及其电子印刷应用

发布时间：2024-03-12 06:01

　　印刷电子技术作为一种可应用于柔性电子器件的、大面积制备、简单而低廉的方法在近年来飞速发展,可以应用在传感器、薄膜晶体管(TFT)、太阳能电池以及射频天线(RFID)等众多领域。其关键技术之一在于制备环保、低成本、高性能的新型导电墨水,而金属纳米颗粒是构成导电墨水最主要的材料之一。然而,Ag纳米颗粒价格高昂且存在电迁移风险,Cu纳米颗粒又极易氧化,所需烧结温度过高。因此,如何在降低成本的同时,能在低温下烧结并满足导电性需求,同时在柔性基板上具有一定的稳定性,是亟待解决的关键问题。本文将Cu的低成本和Ag的抗氧化性特点进行优势整合,通过置换与化学沉积复合的方法制备不同尺寸的Cu@Ag纳米颗粒并对其烧结机理进行探究。对Cu纳米颗粒和Cu@Ag纳米颗粒烧结下微观形貌进行对比,并通过TEM等表征手段,发现随着烧结温度的升高,Ag层会在Cu核表面进行反润湿、聚集,二者分离生成Ag颗粒同时伴随Cu核的裸露。在温度较低时首先会发生Ag和Ag的烧结,形成Ag烧结颈;随着温度升高,Cu之间也会发生烧结,进一步使得组织致密化。由于在烧结过程中生成的小尺寸Ag颗粒造成的尺寸差异,导致的烧结动力增加和烧结时间的...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 核壳结构的Cu@Ag纳米颗粒制备研究现状
        1.2.2 纳米颗粒烧结研究现状
        1.2.3 金属颗粒导电墨水研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 试验材料及方法
    2.1 试验材料与设备
        2.1.1 制备Cu@Ag纳米颗粒及导电墨水所用材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 Cu@Ag纳米颗粒的制备
        2.2.2 Cu@Ag纳米颗粒表征
        2.2.3 Cu@Ag烧结样品制备及表征
        2.2.4 Cu@Ag纳米颗粒导电墨水制备及其性能测试
第3章 Cu@Ag纳米颗粒的制备及表征
    3.1 引言
    3.2 Cu纳米颗粒的制备及表征
    3.3 Cu@Ag纳米颗粒的制备及表征
    3.4 本章小结
第4章 不同尺寸Cu@Ag纳米颗粒烧结行为探究
    4.1 引言
    4.2 不同尺寸的Cu@Ag纳米颗粒抗氧化性测试
    4.3 Cu@Ag纳米颗粒烧结行为的探究及尺寸对其烧结的影响
        4.3.1 Cu@Ag纳米颗粒烧结机理探究
        4.3.2 不同尺寸的Cu核对Cu@Ag纳米颗粒烧结的影响
        4.3.3 Ag层厚度对Cu@Ag纳米颗粒烧结行为的影响
    4.4 本章小结
第5章 Cu@Ag导电墨水导电性能及低温烧结研究
    5.1 引言
    5.2 Cu@Ag导电墨水配比优化
        5.2.1 墨水溶剂对印刷效果的影响
        5.2.2 墨水固含量对印刷效果的影响
    5.3 烧结工艺对Cu@Ag纳米颗粒导电墨水导电性能的影响
    5.4 Cu@Ag纳米颗粒与Ag纳米颗粒复合墨水性能研究
        5.4.1 导电性
        5.4.2 可靠性能测试
    5.5 复合纳米颗粒导电墨水的应用
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3926648