简介
(1)控制反应动力学,驱使粉体晶核形成和均匀长大获得所需粒径大小的银粉,重点解决了其配方材料选择、表面改性、保证小试到产业化的可操作性、质量稳定性等难题,采用化学液相法研制了具有自主知识产权的纳米银粉,相对于国内外相关产品而言,其生产设备较简单,反应条件为常温常压,易于实现,产品有一定系列化;
(2)高性能导电银墨水配制过程复杂,要求精准工艺控制,产品一致性实现过程困难,由于要满足其可印刷特性,溶质粒径须在纳米级别,比表面积大,容易发生团聚,固含量难以提升,会直接影响互联层导电性,项目克服了超细纳米银颗粒(≤50 nm)的易团聚难点,获得高固含量银墨水(≥30 %),打破了国外在高端电子材料领域的技术壁垒;此外,由于印刷薄膜沉积态为液相,其高性能的实现不仅与墨水本身的物化特性有关,还受限于薄膜表面的蒸发均匀性,尤其当前相关机制尚不完全清楚,即便是国外的先进产品也不能完全满足高质量互联层的制备需求。项目通过多液滴融合动力学,以及“溶胶-凝胶”转变过程的精准控制,针对性地进行高性能导电墨水的开发,实现了高均匀、高精度的电极制备;
(3)开展了印刷银电极在金属氧化物薄膜晶体管中的应用研究,在电极图形化方面,研究了新型微液滴释放技术,结合不同线宽印刷线的多段拼接技术,实现了12.5 μm线宽精细互连导线制备,提出间隙缺陷生长法,利用微液滴强蒸发效应引起的融合延迟现象,在未经表面修饰的玻璃基板上获得2.4 μm短沟道银电极,并通过“干燥微环境”实现其自对准长度的连续可调;此外,探讨了金属-半导体界面接触特性和载流子传输机理,热诱导纳米颗粒破除自身碳包覆,并调节流场实现界面金属质与有机质的优化分布,所获器件性能指标处于国际先进水准。