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Synergetic Effect of Blended Alkylamines for Copper Complex Ink To Form Conductive Copper Films
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2016-12-29 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.6b03668 Wen Xu 1 , Tao Wang 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2016-12-29 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.6b03668 Wen Xu 1 , Tao Wang 1
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Cu(II) complex ink consisting of copper formate (Cuf) and a primary alkylamine could yield highly conductive copper films at low heating temperatures without a reducing atmosphere. A synergetic effect of the blended alkylamines on the formation of conductive films was observed. It was found that blending two types of amines with different alkyl chain lengths as ligands could improve the conductivity of copper films, compared with using one of these amines alone. The decomposition mechanism of the Cuf–amine complex and the role of amines with different alkyl chain lengths were investigated. It was found that the decrease in the decomposition temperature and the formation of copper films were attributed to the activating effect and capping effect of the amine, and these two effects were dependent on the alkyl chain length. The relative intensity of the dual effects determined the decomposition rate of the complex and the nucleation and growth of particles. The use of blended amines with different alkyl chain lengths as ligands could balance the two effects and lead to appropriate nucleation and growth rates, so that densely packed copper films with low resistivity could be obtained at low heating temperature in a short time. The Cuf–butylamine–octylamine (Cuf–butyl–octyl) ink with 1:1 molar ratio of the amines showed the best performance. The understanding of the synergetic effect could provide guidance to the design of copper complex inks to control the morphology of the films.
中文翻译：
共混烷基胺对铜络合物油墨形成导电铜膜的协同作用
由甲酸铜（Cuf）和伯烷基胺组成的Cu（II）复合油墨可以在较低的加热温度下产生高导电性的铜膜，而无需还原气氛。观察到混合的烷基胺对导电膜形成的协同作用。已经发现，与单独使用这些胺中的一种相比，将具有不同烷基链长的两种类型的胺作为配体共混可以提高铜膜的电导率。研究了Cuf-胺配合物的分解机理以及不同烷基链长度的胺的作用。发现分解温度的降低和铜膜的形成归因于胺的活化作用和封端作用，并且这两个作用取决于烷基链长。双重效应的相对强度决定了复合物的分解速率以及颗粒的成核和生长。使用具有不同烷基链长的共混胺作为配体可以平衡两种作用，并导致适当的成核和生长速率，从而可以在短时间内在低加热温度下获得具有低电阻率的致密堆积铜膜。胺的摩尔比为1：1的Cuf-丁基胺-辛胺（Cuf-丁基-辛基）油墨显示出最佳性能。对协同作用的理解可以为铜络合物油墨的设计提供指导，以控制薄膜的形态。使用具有不同烷基链长的共混胺作为配体可以平衡两种作用，并导致适当的成核和生长速率，从而可以在短时间内在低加热温度下获得具有低电阻率的致密堆积铜膜。胺的摩尔比为1：1的Cuf-丁基胺-辛胺（Cuf-丁基-辛基）油墨显示出最佳性能。对协同作用的理解可以为铜络合物油墨的设计提供指导，以控制薄膜的形态。使用具有不同烷基链长的共混胺作为配体可以平衡两种作用，并导致适当的成核和生长速率，从而可以在短时间内在低加热温度下获得具有低电阻率的致密堆积铜膜。胺的摩尔比为1：1的Cuf-丁基胺-辛胺（Cuf-丁基-辛基）油墨显示出最佳性能。对协同作用的理解可以为铜络合物油墨的设计提供指导，以控制薄膜的形态。
更新日期：2016-12-29
中文翻译：
共混烷基胺对铜络合物油墨形成导电铜膜的协同作用
由甲酸铜（Cuf）和伯烷基胺组成的Cu（II）复合油墨可以在较低的加热温度下产生高导电性的铜膜，而无需还原气氛。观察到混合的烷基胺对导电膜形成的协同作用。已经发现，与单独使用这些胺中的一种相比，将具有不同烷基链长的两种类型的胺作为配体共混可以提高铜膜的电导率。研究了Cuf-胺配合物的分解机理以及不同烷基链长度的胺的作用。发现分解温度的降低和铜膜的形成归因于胺的活化作用和封端作用，并且这两个作用取决于烷基链长。双重效应的相对强度决定了复合物的分解速率以及颗粒的成核和生长。使用具有不同烷基链长的共混胺作为配体可以平衡两种作用，并导致适当的成核和生长速率，从而可以在短时间内在低加热温度下获得具有低电阻率的致密堆积铜膜。胺的摩尔比为1：1的Cuf-丁基胺-辛胺（Cuf-丁基-辛基）油墨显示出最佳性能。对协同作用的理解可以为铜络合物油墨的设计提供指导，以控制薄膜的形态。使用具有不同烷基链长的共混胺作为配体可以平衡两种作用，并导致适当的成核和生长速率，从而可以在短时间内在低加热温度下获得具有低电阻率的致密堆积铜膜。胺的摩尔比为1：1的Cuf-丁基胺-辛胺（Cuf-丁基-辛基）油墨显示出最佳性能。对协同作用的理解可以为铜络合物油墨的设计提供指导，以控制薄膜的形态。使用具有不同烷基链长的共混胺作为配体可以平衡两种作用，并导致适当的成核和生长速率，从而可以在短时间内在低加热温度下获得具有低电阻率的致密堆积铜膜。胺的摩尔比为1：1的Cuf-丁基胺-辛胺（Cuf-丁基-辛基）油墨显示出最佳性能。对协同作用的理解可以为铜络合物油墨的设计提供指导，以控制薄膜的形态。
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