[发明专利]一种半导体纳米墨水

说明书

本发明公开了一种半导体纳米墨水，包括以下组份及各自重量份：半导体粉末30‑80份，溶剂水20‑70份，所述半导体粉末为锗粉、铪粉、铋粉中的一种或多种，且表面有包覆物；本发明采用金属半导体粉末代替非金属半导体粉末，所得纳米墨水最终得到的成品合格率高，耐老化性能好，使用寿命长；并且本发明中的溶剂为水，不使用有机溶剂，能够降低VOC的排放，对环境的污染大大降低，得到一种环境友好型的半导体纳米墨水；本发明中的半导体粉末表面有一层包覆物，提高了半导体粉末的稳定性，在溶剂中能够良好的分散。

技术领域

本发明属于半导体材料领域，具体涉及一种半导体纳米墨水。

背景技术

人们在研究中发现，当固体材料的尺寸减小到纳米尺度时，其性质将发生剧烈变化。对于半导体而言，当粒子尺寸相当于电子的德布罗意波长、激子的平均自由程或声子波长时，就会发生这种性质上的剧烈变化。纳米颗粒行为对其尺寸的相关性表明，纳米颗粒的物理和化学性质可以在很宽的范围内调制。尤其是在力学、光学、电学及磁学等方面的变化行为，纳米材料在信息、能源、环境、生命和建筑等领域都表现出广阔的应用前景。在典型的分子固体中，分子之间的作用力比分子内化学键合力要小得多，因此分子固体的性能是由单个分子性质综合起来而得到的，分子间作用力只能起到微弱的干扰作用。分子间作用力太弱，所以分子间的相互作用一般都局限于相邻的分子，所以晶体的大小对分子晶体的电学性能没有太大的影响。而半导体材料是由有序原子形成的网状结构，不存在所谓的分子单元。随着半导体材料与结构研究的不断深入，使得半导体材料在微电子学、光伏器件、成像与显示技术以及薄膜涂层等领域的应用潜力不断得到开发，将成为下一代新型量子效应器件和光电器件的有力候选者。随着国内市场和国际市场需求的不断扩大，电子计算机通讯行业和信息处理行业高速发展，相应的控制面板及中央处理器所需材料的性能要求也越来越高，特别是在这类处理器元件上一些关键而细小的组件之间，需要使用微小而精密的特殊细线材料进行链接。使用传统的半导体墨水存在制成组件良率偏低，老化要求比较差寿命短等缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种半导体纳米墨水。

本发明提供一种半导体纳米墨水，包括以下组份及各自重量份：半导体粉末30-80份，溶剂水20-70份，所述半导体粉末为锗粉、铪粉、铋粉中的一种或多种，且表面有包覆物。

优选的，所述半导体粉末微细形貌为球形、片状或树枝状。

优选的，所述半导体粉末表面的包覆物为聚乙烯吡咯烷酮、水性聚丙烯酸酯、水性聚氨酯、水性氯醋树脂中的一种或多种。

优选的，所述半导体粉末表面的包覆物为聚乙烯吡咯烷酮。

优选的，所述半导体粉末的D50分布范围为1.0-100.0nm。

优选的，所述半导体粉末的D50分布范围为10.0-50.0nm。

本发明中半导体纳米墨水制备最优选的原料重量份为半导体粉末60份，溶剂水40份，半导体粉末的最优选组成为锗粉和铪粉以质量比3:1混合，半导体粉末表面的包覆物最优选为聚乙烯吡咯烷酮和水性聚氨酯。采用上述最优选的方案制备的半导体纳米墨水得到的结构件合格率达到了99.6％，耐老化时间达到了2100h。

本发明的有益效果是：目前用于制造半导体装置的器件所用的纳米墨水大多数是使用非金属半导体粉末制作的(如硅粉)，容易出现制成的组件良率偏低，耐老化性能差，导致寿命短，限制了其应用。本发明采用金属半导体粉末代替非金属半导体粉末，所得纳米墨水最终得到的成品合格率高，耐老化性能好，使用寿命长；并且本发明中的溶剂为水，不使用有机溶剂，能够降低VOC的排放，对环境的污染大大降低，得到一种环境友好型的半导体纳米墨水；本发明中的半导体粉末表面有一层包覆物，提高了半导体粉末的稳定性，在溶剂中能够良好的分散。