Электропроводящие композиции и процессы их нанесения на полимерные пленки полиграфическим способом

• Автор: Максимов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Аналитический обзор

1.1 Существующие методы изготовления электронных

1.2 Свойства полимерных пленок, используемых в технологии

полиграфического и упаковочного производства

1.3 Электропроводящие композиции, используемые при изготовлении электронных схем

1.4 Выводы к аналитическому обзору

Глава 2 Объекты и методы исследования

2.1 Полимерные пленки, используемые в работе
2.2 Композиции, наносимые на полимерные пленки
2.3 Экспериментальные установки
2.4 Методы исследования свойств поверхности
полимерных пленок
Глава 3 Экспериментальные результаты и их обсуждение
3.1 Разработка рецептуры электропроводящих композиций
3.2 Предварительная обработка поверхности полимеров плазмой электрических разрядов
3.3 Травление плазмой серебросодержащих слоев, нанесенных
на полимерные пленки
3.4 Применение углеродных нанотрубок и графенов в составе
электропроводящих композиций
3.5 Разработка рекомендаций к конструкции технологического
оборудования
Выводы

Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования.
Процесс печати развивался на протяжении многих столетий, начиная с изобретения печатного станка Иоганном Гутенбергом в 15 веке. Однако лишь в последние несколько десятилетий технический и технологический прогресс может позволить использовать этот процесс не только для выпуска газет, книг, журналов, но и для изготовления высокотехнологичных электронных компонентов. Благодаря этому стало появляться новое направление - печатная электроника. Согласно анализу мирового рынка, проведенному компанией ГОТесЬЕх (Великобритания), объем рынка «печатной электроники» к 2018 году составит 35 миллиардов долларов.
Создание «печатной электроники» определяется как процесс формирования электронных приборов с помощью методов крепления и соединения электронных приборов на гибких основах, таких как бумага, пластик или ткань. В последнее время интенсивное развитие получает печать с использованием в качестве запечатываемого материала полимерных пленок. Это в первую очередь, связано с бурным развитием индустрии по выпуску товаров в красочной упаковке из полимерных материалов. Кроме того, интерес к печати на полимерных пленках значительно возрастает в связи с внедрением новых технологических процессов изготовления электронных микросхем полиграфическими методами. Наиболее важные достоинства схем изготовленных таким образом - низкая себестоимость, экологичность, энергоэффективность, гибкий и малогабаритный форм-фактор, технологичность при крупносерийном производстве. Особенности «печатной электроники» также позволяют быстро и экономично интегрировать ее с уже производящимися образцами без применения специальных методов сборки. Используя полиграфические технологии, можно создавать не только отдельные компоненты, но и полнофункциональные устройства.

ческого института штата Джорджии (США) и Национального научно-исследовательского центра Франции (Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS) при поддержке корпорации Intel (с 2003 г.) и U. S. National Science Foundation с 2001 г. разрабатывают принципиально новые микроэлектронные схемы на основе графена - тончайшего слоя графита. Используя принцип электронно-волнового дуализма и волновые свойства электронов на слоях графена толщиной до 10 атомов, исследователи хотят достигнуть проводимости как у материалов, основанных на углеродных нанотрубках [25-28]
Материалы на основе нанотрубок создать промышленным способом не так уж просто. А графеновые слои можно получать достаточно просто, испаряя атомы кремния с поверхности карбидокремниевых подложек при высоком вакууме. Далее при помощи спинкастинга на подготовленную поверхность наносится фоторезистивный материал для создания микроэлектронных контуров. Оптическим или электронно-лучевым литографическим методом и своеобразной гравировкой строятся нужные образы на поверхности готового материала, убирая лишний графен.
Графен продемонстрировал высокую электронную подвижность и электронное сопряжение при комнатной температуре. Он показывает эффект квантовой интерференции и предполагается, что при малых структурах будет наблюдаться баллистическая проводимость.
Специалисты исследовательских центров Merck Chemicals, (Саутгемптон, Англия) и Palo Alto Research Center (Стэндфорд, штат Калифорния) создали полисоединение под названием политиофен (polythiophene). Он обладает способностью пропускать электрический ток и может использоваться в качестве основы для изготовления гибких электронных схем и транзисторов [25, 26].
Группа ученых Политехнического института Ренсселир (Rensselaer Polytechnic Institute, Нью-Йорк, США), объявили о создании способа синтеза гибких полимеров с включенными нанотрубками. Прототип сверхгибкого