金属膜在绝缘薄膜表面的定点选择性直接生长

现代社会对能耗低、污染少、低成本、高附加值的材料以及制备工艺的要求越来越高。金属/聚合物薄膜体系作为现代微电子技术中"导线/绝缘基底"体系的一个重要的发展方向，其制备技术引起了来自不同领域的科研工作者的广泛兴趣。本课题选择广受赞誉的聚合物薄膜材料聚酰亚胺薄膜作为绝缘基底，在其表面上以直接生长的方式组装金属层，通过研究金属/聚酰亚胺薄膜之间的粘结力、细微形貌结构，来探究此金属/聚合物异质结的界面结构，以及金属膜的表面形貌与其电学特性之间的关系。并以该直接生长的金属/聚合物薄膜体系为基础，研究金属膜的定位生长技术。考虑引入在印刷行业已经成熟应用的定位印刷技术，在聚酰亚胺薄膜表面上设计所需图案，并使金属薄膜以此图案直接定位生长，从而制备成所需要的金属导线，并研究该金属导线的导电性能。探寻金属晶体生长形貌与其电学性能之间的关系。探索绝缘基材上直接生长金属导线技术的新的思路和方法。

现代社会对能耗低、污染少、低成本、高附加值的材料以及制备工艺的要求越来越高。金属/聚合物薄膜体系作为现代微电子技术中“导线/绝缘基底”体系的一个重要的发展方向，其制备技术引起了来自不同领域的科研工作者的广泛兴趣。本课题在聚合物绝缘基材表面上以自生长的方式组装金属层，通过研究金属/薄膜之间的粘结力、细微形貌结构，来探究此金属/聚合物异质结的界面结构，以及金属膜的表面形貌与其电学特性之间的关系。并利用定位印刷技术，在薄膜表面上制备成所需要的金属导线，研究该金属导线的导电性能。其中，利用已经在印刷工业上成熟应用的丝网印刷技术，定向改性聚酰亚胺薄膜表面，通过可控还原离子注入前驱体生长出精细的金属铜线路，并且详细阐述了金属铜纳米粒子在薄膜表面的组装过程，首次提出了在该还原条件下金属铜纳米粒子组装过程的理论模型。该研究结果将对同样类型的金属铜/聚合物体系的研究有着重要的价值。还首次利用高分叉多胺基高分子改性多种绝缘基材表面，利用其选择性螯合作用吸附金属钯催化剂，可控还原活化后，定向催化沉积金属铜形成精细的电子线路。该种方法简单且可用于多种绝缘基材，在电子工业上将有重要的潜在应用价值。此外，利用辐照技术在聚合物基材表面定向引入不同基团，定向自生长得到电子线路。该方法不仅可简单拓展应用于在各种聚合物薄膜制备电子线路，而且操作简单，成本较低，容易实现大规模生产。在本项目共支持发表SCI论文10篇，其中影响因子>3.0以上论文3篇），申请中国发明专利4项，其中3项已获授权。