金属纳米线的制备及其在电子材料中的应用
2021-03-06刘庆戴小凤张腾施洪斌张亚兵王涛
化工学报 2021年2期
刘庆,戴小凤,张腾,施洪斌,张亚兵,王涛
(清华大学化学工程系,化学工程联合国家重点实验室,北京100084)
引 言
随着技术的发展,电子工业对兼具高导电性、高导热性、高柔性材料的需求与日俱增[1]。在很多电子器件的典型生产过程中,氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)透明导电薄膜常作为重要的组成部分,以保证器件优异的光电性能;而锡铅焊料常作为黏结剂,将不同的器件进行连接,保证器件间能够进行良好的导热、导电。然而,ITO 薄膜和锡铅焊料等柔性较差,不能满足柔性电子的要求。在传统电子材料的替代者中[2],以金属纳米线为关键成分的新材料拥有优异的导电、导热性能,在基础研究和应用研究方面受到了极大的关注[3]。
金属纳米线是在三个维度中,有两个维度处在纳米级别的一维金属材料。独特的结构和由此产生的限域效应、量子尺寸效应等使其拥有与宏观材料不同的物理性能。金属纳米线应用广泛,其产业链的发展涉及材料、设备、工艺与应用等诸多方面,但关键技术在于金属纳米线的制备。因此,开展金属纳米线新型制备技术的研究,以实现金属纳米线的高效率、低成本、大规模生产,具有十分重要的意义。如图1 所示,本文阐述了近年来金属纳米线常见的制备方法,并介绍了其在电子材料中的主要应用。
1 金属纳米线的制备
金属纳米线种类繁多,形态各异,制备方法也不尽相同。根据合成体系相态的不同,金属纳米线的制备技术大体可以分为气相合成法和液相合成法,以下将对这两类合成方法进行论述。……
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