逼近气溶胶喷射打印银的实用电导率极限
应用物理
2020-07-15 v1 材料科学
摘要
此前直接书写导电金属的研究狭隘地聚焦于纳米颗粒墨水悬浮液，其需要剧烈烧结（>200 {\deg}C），并产生低密度、小晶粒的团聚体，电导率低于块体金属的 25%。本文中，我们展示了反应型墨水溶液的气溶胶喷射打印，并表征了经低温（80 {\deg}C）处理即具有高致密度（93%）、近块体电导率且晶粒尺寸大于电子平均自由程的打印银迹线。我们建立了预测性电子输运模型，将微观结构与实测电导率关联，并确定了逼近打印金属实用电导率极限的策略。我们对晶界与弯曲度如何贡献电阻率的解析，为支配墨水配方师或工艺开发者改进电导率的基本材料科学提供了见解。传输线测量证实电学特性在高达 20 GHz 下得以保持，展示了该技术在打印射频（RF）元件中的实用性。本工作揭示了一种制备稳健印刷电子器件的新方法，其保留了快速原型制造与三维制造的优势，同时达到航空航天与通信行业成功所需性能。
引用
@article{arxiv.2007.06645,
title = {Approaching the Practical Conductivity Limits of Aerosol Jet Printed Silver},
author = {Eva S. Rosker and Michael T. Barako and Evan Nguyen and Don DiMarzio and Kim Kisslinger and Dah-Weih Duan and Rajinder Sandhu and Mark S. Goorsky and Jesse Tice},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06645},
year = {2020}
}