研究目的
研究连续波激光诱导金属纳米粒子向任意聚合物基底的转移,用于柔性电子器件的制备。
研究成果
CW激光诱导转移法能够在无需额外清洁或热处理的情况下,将金属纳米粒子同时烧结并转移到多种聚合物基底上。该方法为柔性电子器件的简易制造提供了一种前景广阔的途径,可适用于各种基底和金属纳米粒子。
研究不足
该过程需要具有足够耐热性的基底以承受金属纳米粒子的烧结温度。虽然研究仅限于所测试的材料,但该方法可能适用于多种金属纳米粒子。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用连续波激光器同步实现金属纳米粒子的烧结与向聚合物基底的转移,利用烧结后金属纳米粒子与供体/受体基底间粘附强度的差异。
2:样本选择与数据来源:
以商用银纳米粒子墨水作为代表性金属纳米粒子墨水,涂覆于供体玻璃基底并转移至多种聚合物基底。
3:实验设备与材料清单:
波长532 nm的连续波二极管泵浦固体激光器、旋涂仪、热板,以及包括聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、热塑性聚氨酯(TPU)、商用丁腈手套和3M胶带在内的多种聚合物基底。
4:实验流程与操作步骤:
将银纳米粒子墨水旋涂于供体玻璃基底,干燥后与聚合物薄膜接触,通过聚焦的连续波激光束扫描银纳米粒子层以实现向聚合物基底的转移。
5:数据分析方法:
采用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)及电导率测量对转移后的银电极进行分析。
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获取完整内容-
Motorized 2-axis translational stage
ANT130-060-XY-25DU-XY-CMS-MP-PLUS
Aerotech
Used to scan the sample along the programmed scanning path.
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Optical microscope
BX53M
Olympus
Used to take microscope images of the transferred Ag electrodes.
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Ag NP ink
NPS-J
Harima Chemicals, Inc.
Used as the representative metal NP ink for the fabrication of conductive layers on various substrates.
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CW diode-pumped solid-state laser
Sprout-G-5W
Lighthouse Photonics
Used for the simultaneous sintering and transfer of metal nanoparticles to polymer substrates.
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Spin coater
ACE-200
Dong Ah Trade Corp.
Used to coat Ag NP ink onto the donor glass substrate.
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Hot plate
MSH-30D
Daihan Scienti?c
Used to dry the donor glass substrate coated with Ag NP ink.
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Objective lens
M Plan Apo 5×
Mitutoyo
Used to focus the laser beam on the Ag NP layer.
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Atomic force microscopy
XE-100
Park Systems
Used to analyze the surface morphology of the transferred Ag electrodes.
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Field emission scanning electron microscopy
MIRA3
TESCAN
Used to analyze the transferred Ag electrodes.
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Energy-dispersive X-ray spectroscopy
Used to confirm the composition of the transferred Ag electrodes.
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