#P-50 + elevator pitch
Laserowe spiekanie nanocząstek bimetalicznych Ni-Ag
do zastosowania w nowoczesnej elektronice
Paweł KOZIOŁ1, Anna PAJOR-ŚWIERZY2, Krzysztof SZCZEPANOWICZ2, Robert DZIEDZIC3,
1Grupa Elektroniki Laserowej i Światłowodowej, Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów,
Politechnika Wrocławska, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław
2Laboratorium Nanotechnologii, Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera Polskiej Akademii Nauk,
Niezapominajek 8, 30-239 Kraków
3Wydział Mechaniczny, Centrum Zaawansowanych Technologii Wytwarzania,
Politechnika Wrocławska, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50–370 Wrocław
Rozwój elektroniki drukowanej (ang. printed electronics - PE), łączącej tradycyjne technologie drukowania z produkcją elektroniczną, przekłada się na wzrost popytu na nowe materiały o wysokiej przewodności i technologii o niskich kosztach produkcji. Generalnie technologia PE składa się z trzech etapów: (1) przygotowanie tuszu z prekursora metalu, (2) drukowanie oraz (3) obróbka termiczna – spiekanie [1]. Przełomowym momentem tej technologii było opracowanie tuszu na bazie nanocząstek metali. Wysoki stosunek powierzchni do objętości nanocząstki prowadzi do obniżenia temperatury topnienia metali, co pozwoliło na wytwarzanie obwodów przewodzących na powierzchniach o niskiej odporności termicznej np. folia lub papier. Według prognoz technologie druku na cienkich, elastycznych podłożach będą odgrywać coraz większą rolę w tworzeniu elementów i systemów elektronicznych i znajdą zastosowanie w różnych dziedzinach.
W pracy zaprezentowano wyniki badań nad procesem laserowego selektywnego spiekania tuszu przewodzącego na bazie nanocząstek bimetalicznych Ni-Ag o strukturze core-shell [2]. Przeprowadzono szczegółową analizę wpływu zmiany poszczególnych parametrów procesu (tj. moc lasera, prędkość procesu, krotność procesu, itp.) na rezystywność i morfologię wytworzonych linii.
Rys. 1. (a) Schemat laserowego spiekania nanocząsteczek Ni-Ag typu core-shell,
(b) wpływ zmiany mocy lasera na rezystywność spiekanych linii
Literatura
[1] W. Li, et al., The rise of conductive copper inks: challenges and perspectives, Appl. Mater. Today, 18, (2020) p. 100451.
[2] A. Pajor-Świerzy, et al., Polydispersity vs. monodispersity. How the properties of Ni-Ag core-shell nanoparticles affect the conductivity of ink coatings, Materials (2021), 14, 2304.