MicroFab Inkjet喷墨打印技术助力RIJ探索温度对沉积形态的影响

2025-10-10 10:05 睿度光电RUIDU

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弗吉尼亚联邦大学Zhao Hong老师团队研究通过使用MicroFab Jetlab 4高精度喷墨打印系统实现了金属有机分解（MOD）墨水的可控沉积，探索了喷墨打印过程中基板温度和喷嘴温度对沉积形态的影响，助力反应性喷墨（RIJ）的沉积机制探索，为无颗粒反应性油墨制造功能器件提供了有价值的信息和指导。

关键词：喷墨打印、RIJ、金属有机分解（MOD）墨水、沉积形态、功能器件

▶技术优势：使用MicroFab Jetlab 4高精度喷墨打印系统通过80µm喷头精确控制材料的沉积，将铜和银的MOD油墨沉积在经过表面处理的基材上，通过控制打印过程中基板温度和喷嘴温度研究对沉积形态的影响。
▶材料创新：与传统的喷墨打印含有纳米金属颗粒的胶体油墨不同，RIJ打印金属有机化合物的溶液，即金属有机分解（MOD）油墨，并在后处理过程中将其还原为纯金属，形成导电电极。
▶沉积机理：Cu-MOD油墨在不同温度下的不同沉积形态归因于局部晶种层的产生，该晶种层吸引铜离子沉积，导致在室温和高温下的沉积形态表现出不同的行为，此外，Cu-MOD 油墨与Ag-MOD 油墨由于溶剂体系差异，存在不同沉积形态。
▲图1：RIJ工艺的示意图，包括基材表面处理、喷墨打印和后处理

▲图2：不同基板温度/喷嘴温度组合下Cu-MOD单点的沉积轮廓

▲图3：不同基板温度下Ag-MOD沉积的SEM图像，a）室温下，b）基板温度为60°C

本研究使用MicroFab Jetlab 4高精度喷墨打印系统实现了金属有机分解（MOD）墨水的可控沉积，探索了喷墨打印过程中基板温度和喷嘴温度对沉积形态的影响，助力反应性喷墨（RIJ）的沉积机制探索，在反应性油墨材料沉积过程中各种因素的复杂相互作用，其中成核、颗粒生长和传输都是同时发生的，了解这些相互作用对于开发功能器件的RIJ工艺至关重要。本次研究借助MicroFab Jetlab 4高精度喷墨打印系统进行探索，为无颗粒反应性油墨制造功能器件提供了有价值的信息和指导。

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参考文献：

[1] Narayanan S S ,Bender T ,Kanungo M , et al. Anomalous Temperature Effect on the Deposition Morphology in Reactive Inkjet Printing [J]. Advanced Engineering Materials, 2024, 26 (21): 2401054-2401054.