一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体导电浆料领域，具体涉及一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料及其制备方法；该浆料包括以下质量份的组分：多孔硅30‑60份，铜20‑30份，石墨烯20‑30份，稳定剂20‑25份，分散剂10‑20份，有机载体200‑400份；制备方法为将多孔硅、铜和石墨烯混合并球磨处理，得到纳米粉末；将稳定剂和分散剂溶于有机载体，超声处理，加入纳米粉末，以600‑800r/min的转速搅拌2‑3小时，得到一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料。本发明专利技术所得的掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料导电性能好、稳定性高，不易发生团聚现象。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料及其制备方法
本专利技术属于半导体导电浆料领域，具体涉及一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料及其制备方法。
技术介绍
多孔硅(porousSi)，是一种新型的一维纳米光子晶体材料，具有纳米硅原子簇为骨架的“量子海绵”状微结构，可以通过电化学阳极腐蚀或化学腐蚀单晶硅而形成。早在1956年时，美国贝尔实验室Uhlir首次发现并报道了通过电化学腐蚀法可以形成多孔硅薄膜。Uhlir发现在阳极电流密度较小的情况下，在浓的氢氟酸电解液中对单晶硅进行电化学腐蚀可以得到一层与明亮抛光面不同的多孔结构的薄膜，即多孔硅。随后1958年，D.Turner对阳极氧化法成膜的机理进行了研究，并详细论述了多孔硅薄膜的刻蚀条件及其相关性质。在电化学阳极氧化过程中存在两种情况，当电流密度大于某个临界点时(此临界点与硅片的类型，电阻率，腐蚀液的浓度和成分等因素相关)，发生电化学抛光现象，多孔硅薄膜会从硅基底上被剥落下来。当电流密度低于此临界点时，就会形成具有无数纳米量级的硅柱的多孔硅薄膜。1990年英国科学家Canham用紫外光和氩离子激光室温下照射多孔硅表面时，发现其具有强烈的可见光致发光(Photoluminescence，简称PL)现象。纳米多孔硅中硅的尺寸小于激子的波尔半径，具有明显的量子限制效应，使其能带发生分裂导致其带宽增大，带隙能量是硅柱尺寸的函数。但是由于多孔硅是间接带隙半导体，发射光谱较宽，波长范围从紫外区到近红外区，光致发光的量子效率在1％～10％之间。多孔硅光致发光的峰位置和强度与孔隙率有关。孔隙率即是多孔硅层中孔隙体积占被腐蚀硅层总体积的百分数。当孔隙率大于80％时光致发光的能力很强。但是孔隙率大的多孔层其发光衰减较快，不够稳定。通过光致发光谱的研究可以推知其电子带隙结构和电子-声子耦合等。多孔硅还具有良好的反射性能，其反射光谱在一定的波长范围内的反射率可高至99％。多孔硅具有良好电致发光特性，在光或电的激发下可产生电子和空穴，这些载流子可以复合发光，在电场的作用下进行定向移动，产生电信号，也可以储能。多孔硅在光学和电学方面的特性为全硅基光电子集成和开发开创了新道路，并迅速引起了国内外对多孔硅的研究热潮。然而多孔硅的导电性不如金属离子，且存在分散型性的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料及其制备方法，所得的掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料导电性能好、稳定性高，不易发生团聚现象。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，包括以下质量份的组分：多孔硅30-60份，铜20-30份，石墨烯20-30份，稳定剂20-25份，分散剂10-20份，有机载体200-400份。优选地，一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，包括以下质量份的组分：多孔硅50份，铜25份，石墨烯25份，稳定剂22份，分散剂15份，有机载体300份。优选地，所述有机载体包括溶剂和溶质，所述溶剂为丁基卡必醇和松油醇；溶质为乙基纤维素。优选地，所述多孔硅的制备方法包括以下步骤：将硅片依次用清洗液、去离子水清洗，烘干，将烘干后的硅片放入刻蚀液中刻蚀处理，所述刻蚀电流为10-15A，刻蚀时间为30-50分钟，刻蚀完成后用去离子水清洗烘干，得到多孔硅。优选地，所述刻蚀液为5％的HF溶液。一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料的制备方法，包括以下步骤：(1)将多孔硅、铜和石墨烯混合并球磨处理，得到纳米粉末；(2)将稳定剂和分散剂溶于有机载体，超声处理，加入纳米粉末，以600-800r/min的转速搅拌2-3小时，得到一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料。优选地，所述球磨时间为6-8小时，所述超声处理时间为3-5小时。有益效果，本专利技术所得的掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料导电性能好、稳定性高，不易发生团聚现象。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件按照说明书进行。实施例1一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，包括以下质量份的组分：多孔硅30份，铜20份，石墨烯20份，稳定剂20份，分散剂10份，有机载体200份。所述有机载体包括溶剂和溶质，所述溶剂为丁基卡必醇和松油醇；溶质为乙基纤维素。所述多孔硅的制备方法包括以下步骤：将硅片依次用清洗液、去离子水清洗，烘干，将烘干后的硅片放入刻蚀液中刻蚀处理，所述刻蚀电流为10，刻蚀时间为30分钟，刻蚀完成后用去离子水清洗烘干，得到多孔硅。所述刻蚀液为5％的HF溶液。一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料的制备方法，包括以下步骤：(1)将多孔硅、铜和石墨烯混合并球磨处理，得到纳米粉末；(2)将稳定剂和分散剂溶于有机载体，超声处理，加入纳米粉末，以600r/min的转速搅拌2小时，得到一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料。所述球磨时间为6小时，所述超声处理时间为3小时。实施例2一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，包括以下质量份的组分：多孔硅60份，铜30份，石墨烯30份，稳定剂25份，分散剂20份，有机载体400份。所述有机载体包括溶剂和溶质，所述溶剂为丁基卡必醇和松油醇；溶质为乙基纤维素。所述多孔硅的制备方法包括以下步骤：将硅片依次用清洗液、去离子水清洗，烘干，将烘干后的硅片放入刻蚀液中刻蚀处理，所述刻蚀电流为15A，刻蚀时间为50分钟，刻蚀完成后用去离子水清洗烘干，得到多孔硅。所述刻蚀液为5％的HF溶液。一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料的制备方法，包括以下步骤：(1)将多孔硅、铜和石墨烯混合并球磨处理，得到纳米粉末；(2)将稳定剂和分散剂溶于有机载体，超声处理，加入纳米粉末，以800r/min的转速搅拌3小时，得到一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料。所述球磨时间为8小时，所述超声处理时间为5小时。实施例3一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，包括以下质量份的组分：多孔硅50份，铜25份，石墨烯25份，稳定剂22份，分散剂15份，有机载体300份。所述有机载体包括溶剂和溶质，所述溶剂为丁基卡必醇和松油醇；溶质为乙基纤维素。所述多孔硅的制备方法包括以下步骤：将硅片依次用清洗液、去离子水清洗，烘干，将烘干后的硅片放入刻蚀液中刻蚀处理，所述刻蚀电流为13A，刻蚀时间为40分钟，刻蚀完成后用去离子水清洗烘干，得到多孔硅。所述刻蚀液为5％的HF溶液。一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料的制备方法，包括以下步骤：(1)将多孔硅、铜和石墨烯混合并球磨处理，得到纳米粉末；(2)将稳定剂和分散剂溶于有机载体，超声处理，加入纳米粉末，以700r/min的转速搅拌2.5小时，得到一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料。所述球磨时间为7小时，所述超声处理时间为4小时。对比例1步骤同实施例1，不同之处在于未添加铜和石墨烯。一种多孔硅导电浆料，包括以下质量份的组分：多孔硅30份，稳定剂20份，分散剂10份，有机载体200份。所述有机载体包括溶剂和溶质，所述溶剂为丁基卡必醇和松油醇；溶质为乙基纤维素。所述多孔硅的制备方法包括以下步骤：将硅片依次用清洗液、去离子水清洗，烘干，将烘干后的硅片放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，其特征在于，包括以下质量份的组分：多孔硅30‑60份，铜20‑30份，石墨烯20‑30份，稳定剂20‑25份，分散剂10‑20份，有机载体200‑400份。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，其特征在于，包括以下质量份的组分：多孔硅30-60份，铜20-30份，石墨烯20-30份，稳定剂20-25份，分散剂10-20份，有机载体200-400份。2.根据权利要求1所述的一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，其特征在于，包括以下质量份的组分：多孔硅50份，铜25份，石墨烯25份，稳定剂22份，分散剂15份，有机载体300份。3.根据权利要求1所述的一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，其特征在于，所述有机载体包括溶剂和溶质，所述溶剂为丁基卡必醇和松油醇；溶质为乙基纤维素。4.根据权利要求1所述的一种掺杂铜和石墨烯的多孔硅导电浆料，其特征在于，所述多孔硅的制备方法包括以下步骤：将硅片依次用清洗液、去离子水清洗，烘干...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，
申请(专利权)人：江苏时瑞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32