LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận án công trình nghiên cứu thực tôi, thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Đặng Mậu Chiến TS Eric Fribourg-Blanc (CEA-LETI-MINATEC, Cộng hòa Pháp) Các số liệu kết trình bày Luận án trung thực, chưa công bố công trình khác mà không tham gia Tác giả Đặng Thị Mỹ Dung i LỜI CẢM ƠN Trước tiên xin gửi lời cảm ơn đến Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Phòng Thí nghiệm Công nghệ Nano - ĐHQG TP HCM Phòng Đào tạo sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian nghiên cứu hoàn thành Luận án Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin gửi lời cảm ơn tới Thầy PGS.TS Đặng Mậu Chiến tận tình giúp đỡ dìu dắt từ vừa bắt đầu nghiệp nghiên cứu khoa học Trong suốt trình thực Luận án này, Thầy tận tình hướng dẫn, dành nhiều thời gian định hướng bảo nhiều Sự hiểu biết sâu rộng, kinh nghiệm Thầy tiền đề giúp đạt thành tựu kinh nghiệm quý báu Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới TS Eric Fribourg-Blanc (CEA-LETI-MINATEC, Cộng hòa Pháp), người Thầy tâm huyết tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi, định hướng cho suốt trình nghiên cứu hoàn thành Luận án Mặc dù khoảng cách xa xôi Thầy tìm kiếm phương pháp phù hợp để truyền đạt tưởng kiến thức quý báu cho Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thành viên Nhóm nghiên cứu “công nghệ in phun (Inkjet printing)” bạn đồng nghiệp Phòng Thí nghiệm Công nghệ Nano (LNT) – ĐHQG TP HCM động viên giúp đỡ trình nghiên cứu hoàn thành Luận án Cuối biết ơn tới Ba Mẹ, gia đình người bạn thân thiết bên cạnh động viên suốt trình thực Luận án Đặc biệt, với tình yêu từ đáy lòng, xin cảm ơn Chồng thân yêu liên tục bên cạnh ủng hộ trì nghị lực, sức khỏe, chia sẻ thời gian, cảm thông tất khía cạnh sống để tập trung hoàn thành Luận án Tác giả Đặng Thị Mỹ Dung ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan công nghệ in phun 1.1.1 Phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu công nghệ in phun giới 1.1.2 Công nghệ in phun 1.1.3 Sự hình thành giọt mực 10 1.1.4 Sự tương tác mực in đến đế 12 1.1.5 Ứng dụng công nghệ in phun 13 1.2 Tổng quan hạt nano kim loại 13 1.2.1 Phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu hạt nano kim loại nước 13 1.2.2 Hạt nano kim loại 16 1.2.3 Cơ chế ổn định dung dịch keo hạt nano kim loại 17 1.2.4 Chế tạo hạt nano kim loại 19 1.3 Tổng quan mực in phun 23 1.3.1 Phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu mực in phun giới 23 1.3.2 Các loại mực in phun 25 1.3.3 Yêu cầu mực in dẫn điện ứng dụng kỹ thuật in phun 26 1.3.4 Thành phần mực in dẫn điện 28 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 31 2.1 Các thiết bị thực nghiệm 31 2.1.1 Các thiết bị thực nghiệm sử dụng chế tạo hạt nano kim loại mực in nano kim loại 31 2.1.2 Thiết bị in phun: Dimatix Materials Printer (DMP) 31 2.2 Các thiết bị phân tích 32 2.2.1 Thiết bị dùng phân tích lý hóa cho hạt nano kim loại mực in nano kim loại 32 2.2.2 Thiết bị đánh giá màng kim loại sau in 35 2.3 Quy trình thực nghiệm 36 2.3.1 Quy trình in phun 36 2.3.2 Quy trình chế tạo dung dịch hạt nano bạc 39 2.3.3 Quy trình chế tạo dung dịch hạt nano đồng 43 2.3.4 Quy trình chế tạo mực in hạt nano kim loại 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 3.1 Nghiên cứu giải vấn đề công nghệ phát sinh làm chủ thông số công nghệ in phun 49 iii 3.1.1 Đánh giá tính chất khả phun mực 03 loại mực in dẫn điện thương mại 49 3.1.2 Khảo sát thông số kỹ thuật in phun sử dụng 03 loại mực in dẫn điện thương mại 54 3.1.3 Đặc tính mực in nano bạc dựa đường in phun 59 3.1.4 Đánh giá chất lượng màng chi tiết in 72 3.2 Kết chế tạo hạt nano bạc 79 3.2.1 Chế tạo dung dịch nano bạc dung môi nước, ethanol ethylen glycol (EG) 79 3.2.2 Chế tạo hạt nano bạc với nồng độ cao sử dụng dung môi EG chất khử 88 3.2.3 Chế tạo nano bạc (bạc nanoplates) 94 3.3 Chế tạo hạt nano đồng 103 3.3.1 Chế tạo hạt nano đồng với chất bảo vệ PEG 6000 104 3.3.2 Chế tạo hạt nano đồng với chất bảo vệ PVP 40.000 108 3.4 Xây dựng công thức mực in hạt nano bạc 114 3.4.1 Quy trình ly tâm rửa hạt nano bạc để thu hạt nano bạc cho công thức mực in 115 3.4.2 Phân tán hạt nano bạc dung môi thích hợp cho công thức mực in hạt nano bạc 116 3.4.3 Xây dựng công thức mực in nano bạc 121 3.4.4 Khảo sát khả phun mực công thức mực in I5 124 3.4.5 Kết đo góc tiếp xúc 125 3.4.6 In thử nghiệm mực in nano bạc chế tạo Luận án 127 3.4.7 Cải thiện công thức mực in hạt nano bạc 128 3.4.8 Phân tán hạt bạc nanoplates mực in LNT-1 132 3.4.9 So sánh nhiệt độ nung kết khối công thức mực in: LNT-1 LNT-2 134 3.4.10 Nghiên cứu ổn định mực in theo thời gian .137 3.5 Xây dựng công thức mực in hạt nano đồng 139 3.6 Ứng dụng mực in nano kim loại thu để in mạch điện tử 141 3.6.1 Nghiên cứu độ phân giải máy in phun 142 3.6.2 In mạch điện tử 145 3.7 So sánh đặt tính mực in nano bạc chế tạo Luận án mực in nano bạc thương mại 145 KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 149 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 153 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 156 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu - Thuật ngữ chuyên môn CTAB Giải thích Cetyltrimethylammonium bromide DOD Drop-on-demand DMP Dimatix Material Printer EG Ethylen Glycol FTIR Fourier Transform Infra Red LNT Laboratory for Nanotechnology MEMS Micro electromechanic system PEG Polyethylene Glycol PET Polyethylene terephthalate PVA Polyvinyl alcolhol PVP Polyvinylpyrodione SDS Sodium dodecyl Sulfate SEM Scanning electron microscopy TEM Transmission electron microscopy TSC Trisodium citrate UV-VIS Ultra violet - Visible v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các thành phần mực in nano kim loại 28 Bảng 2.1 Các thông số mực in nano bạc cung cấp từ nhà sản xuất 37 Bảng 2.2 Các hóa chất sử dụng quy trình chế tạo hạt nano bạc đồng 39 Bảng 2.3 Thành phần chất tham gia phản ứng thí nghiệm 40 Bảng 3.1 Đỉnh cộng hưởng plasmon loại mực in 52 Bảng 3.2 Các mẫu thí nghiệm với nồng độ khác mực in nhiệt độ đế khác (RT = nhiệt độ phòng) 60 Bảng 3.3 Đường kính trung bình giọt mực theo nhiệt độ đế in 73 Bảng 3.4 Độ phân giải ứng với góc in khoảng cách giọt mực 75 Bảng 3.5 Đường kính/độ rộng giọt/đường in thay đổi độ phân giải khác 76 Bảng 3.6 Kết đo độ dày điện trở mẫu độ dày khác 78 Bảng 3.7 Ảnh hưởng dung môi dung dịch nano bạc 80 Bảng 3.8 Các dung dịch keo nano bạc Ethanol 82 Bảng 3.9 Các dung dịch keo nano bạc EG 85 Bảng 3.10 Kết chế tạo nano bạc dung môi: nước, ethanol EG 88 Bảng 3.11 Nồng độ hạt nano bạc dung dịch ảnh hưởng nồng độ PVP đến phân bố kích thước hạt nano bạc 89 Bảng 3.12 Tỷ lệ phần trăm hình dạng hạt bạc nanoplates thay đổi tỷ lệ nồng độ [TSC]/[Ag+] 97 Bảng 3.13 Ảnh hưởng tỉ lệ mol [PEG] [Cu2+] đến kích thước hạt 106 Bảng 3.14 Cộng hưởng plasmon dung dịch hạt nano đồng chế tạo nước EG thời điểm khác 109 vi Bảng 3.15 Ảnh hưởng [PVP]/[Cu2+] đến kích thước hạt 112 Bảng 3.16 Thành phần dung môi công thức mực in thương mại (mực in Sunjet) cung cấp từ nhà sản xuất 117 Bảng 3.17 Thành phần mực in thương mại (mực in Sunjet) phân tích 117 Bảng 3.18 Cộng hưởng plasmon dung môi phân tán khác 120 Bảng 3.19 Các công thức mực in hạt nano bạc 122 Bảng 3.20 Một số công thức mực in hạt nano bạc 128 Bảng 3.21 Thể tích dung dịch Ag nanoplates dùng để ly tâm phân tán vào công thức mực in LNT-1 132 Bảng 3.22 Thành phần công thức mực in nano bạc (LNT-1) 136 Bảng 3.23 Độ phân giải ứng với góc in khoảng cách giọt mực 142 Bảng 3.24 So sánh đặc tính loại mực in 146 Bảng 3.25 Kết đo điện trở loại mực in thương mại mực in LNT-1 147 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình Trang Hình 1.1 Các đường dẫn polymer in với giọt mực với khoảng cách khác Hình 1.2 Các đường dẫn vàng in nhiệt độ đế khác Hình 1.3 Ảnh hưởng cách in đến chất lượng cấu trúc in Hình 1.4 Hai giả thuyết trình bay Hình 1.5 Nguyên lý đẩy (in) chất lỏng phương pháp nhiệt Hình 1.6 Một số nguyên lý in phun dựa nguyên áp điện 10 Hình 1.7 Sự hình thành giọt mực từ máy in phun áp điện 11 Hình 1.8 Xung điện áp đơn cực hình thang 11 Hình 1.9 Các mô hình ổn định hệ hạt 18 Hình 1.10 Mẫu keo hạt ổn định lớp lưỡng cực 18 Hình 1.11 Sự hình thành hạt nano kim loại cách khử muối kim loại 20 Hình 1.12 Công thức cấu tạo PVP 21 Hình 1.13 Cơ chế ổn định hạt nano bạc PVP 22 Hình 1.14 Công thức cấu tạo PEG 22 Hình 2.1 (a) Máy in phun Dimatix, (b) Bộ phận phun mực,(c) Cấu trúc áp điện để phun giọt mực (d) Cấu trúc lỗ phun 32 Hình 2.2 Cửa sổ điều chỉnh điện vòi phun 38 Hình 2.3 Cửa sổ điều chỉnh nhiệt độ vòi phun 38 Hình 2.4 Quy trình thí nghiệm hình thành hạt nano bạc nano bạc 41 Hình 2.5 Sự thay đổi màu sắc dung dịch keo nano bạc trình khử 41 Hình 2.6 Quy trình chế tạo nano bạc sử dụng chất kiểm soát hình dạng H2O2 Trisodium citrate (TSC) 43 Hình 2.7 Hệ phản ứng chế tạo dung dịch nano đồng 44 Hình 2.8 Ảnh chụp TEM mẫu PEG 6000 [Cu2+] = 0.01 M 45 viii Hình 2.9 Ảnh chụp dung dịch nano đồng (Cu): (a) dung môi nước, (b) dung môi EG 47 Hình 2.10 Quy trình ly tâm thu bột nano kim loại (Ag Cu) 47 Hình 2.11 Quy trình rửa PVP dư 48 Hình 3.1 Ảnh TEM Phân bố kích thước hạt loại mực in thương mại: A- Mực in từ hãng CimaNanotech, B- Mực in từ hãngNovaCentrix C- Mực in từ hãng Sunjet 50 Hình 3.2 Phổ FTIR loại mực in khác 51 Hình 3.3 Phổ UV-Vis loại mực in khác 52 Hình 3.4 Góc tiếp mực in đế PET theo thời gian: (a) Mực in NovaCentrix, (b) Mực in CimaNanotech (c) Mực in Sunjet ink 53 Hình 3.5 Khả phun loại mực: (a) Mực in CimaNanotech, (b) Mực in NovaCentrix, (c) Mực in Sunjet 55 Hình 3.6 Khả phun tốt mực in tiêu chuẩn 57 Hình 3.7 Lỗi phun mực mực in Sunjet: (a) vòi không phun mực, (b) vòi phun mực bị lỗi 57 Hình 3.8 Hệ thống lọc bong bóng khí màng lọc khí thiết lập Luận án 58 Hình 3.9 Hình ảnh giọt mực in phun tốt sau lọc bong bóng khí từ mực in Sunjet 59 Hình 3.10 Kết đo góc tiếp xúc loại đế khác nhau: (a) dung dịch pha loãng mực in (b) mực in nano bạc với nồng độ khác 61 Hình 3.11 Hình ảnh 3D đường in cho mực in Sunjet đế: (a) PET, (b) Si nhiệt độ đế 50oC khoảng cách giọt mực 25 µm 62 Hình 3.12 Biên dạng đại diện với thông số sử dụng cho đường 63 Hình 3.13 Hình dạng 3D đường in dung dịch mực in không pha loãng đế PET nhiệt độ đế 450C, khoảng cách giọt mực từ 60 đến µm 64 Hình 3.14 Các thông số thu từ biên dạng trung bình từ hình 3.3-14 65 ix mô tả hình 3.13 Hình 3.15 Biên dạng đường in đế PET, chấm đen đại diện cho đỉnh phẳng chấm trắng đại diện cho hình dạng lõm với đỉnh bên 67 Hình 3.16 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến diện tích mặt cắt ngang đường in 68 Hình 3.17 Diện tích mặt cắt ngang mẫu in mực không pha loãng đế PET khoảng cách giọt thay đổi 69 Hình 3.18 Diện tích mặt cắt ngang mẫu in mực in pha loãng với nồng độ khác nhau: (a) 1vol% and (b) 0.25vol% đế PET 69 Hình 3.19 So sánh diện tích mặt cắt ngang đường in đế PET silicon 70 Hình 3.20 Độ rộng đường in chức theo khoảng cách giọt mực đế PET với nồng độ mực in khác nhiệt độ đế khác 71 Hình 3.21 So sánh bề rộng đường in đế PET silicon 71 Hình 3.22 Mặt cắt ngang đường in đế PET silicon với nhiệt độ đế 50oC (a) mực in không pha loãng, (b) mực in % thể tích 72 Hình 3.23 Ảnh hưởng nhiệt độ đế in lên đường kính giọt mực 73 Hình 3.24 Đường dẫn điện (a) lớp; (b) lớp; (c) lớp 74 Hình 3.25 Hình ảnh giọt/đường mực độ phân giải khác 75 Hình 3.26 Độ rộng đường in thay đổi theo khoảng cách giọt mực 76 Hình 3.27 Biểu đồ quan hệ độ dày, điện trở số lớp in 78 Hình 3.28 Phổ UV-Vis dung dịch nano bạc dung môi khác 80 Hình 3.29 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt dung dịch nano bạc ba dung môi khác 81 Hình 3.30 Các dung dịch keo nano bạc với nồng độ PVP khác sử dụng chất khử ethanol 83 Hình 3.31 Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc với nồng độ PVP 83 x lớn nhiều so với vật liệu khối [69] Bảng 3.25 kết điện trở mẫu in lớp, lớp lớp nung 200oC Bảng 3.25 Kết đo điện trở loại mực in thương mại mực in LNT-1 Số lớp in Bề dày (nm) Điện trở mực in LNT-1 (Ω) Điện trở mực in Sunjet (Ω) 250 265 106 500 135 39 700 79 18 Từ kết ta thấy điện trở mực in LNT-1 cao mực in thương mại không nhiều Hiển nhiên rằng, việc in nhiều lớp làm tăng độ dày nồng độ hạt mang điện đường dẫn điện in, từ làm tăng độ dẫn điện Tuy nhiên, mức độ giảm điện trở chúng diễn chậm Trong bảng 3.24, thấy điện trở giảm đáng kể ta in thêm lớp thứ hai Các mẫu in hiển nhiên làm giảm điện trở không nhiều ta in thêm lớp thứ ba Như trình bày trên, việc nung kết khối mẫu có tác dụng làm bay hoàn toàn dung môi lại liên kết hạt nano lại với Đối với mẫu in từ lớp trở lên, lớp nhanh chóng kết dính bay dung môi ngăn cản bay dung môi lớp trong, đồng thời liên kết hạt nano diễn chậm Số lớp in nhiều thời gian nung bắt buộc phải dài muốn thu độ dẫn điện ý muốn Dù vậy, theo dự đoán chúng tôi, điện trở mẫu in giảm đến giới hạn Lúc ấy, dù có tiếp tục in thêm nhiều lớp điện trở không đổi, giảm Vì phương pháp hiệu tốn để làm tăng độ dày độ dẫn điện chi tiết in phun, đề xuất sử dụng đồng thời quy trình in phun quy trình mạ điện, lớp nano bạc sau in xem lớp mầm để làm dày lớp kim loại phương pháp mạ điện Quy trình mạ điện có điện cực không điện cực nghiên cứu phát triển LNT Kết luận mực in nano kim loại Chúng ta thấy rằng, thách thức ứng dụng quy trình in phun vào sản xuất trực tiếp thành phần điện tử chế tạo mực in với tính chất hóa lý thích hợp Thành phần mực đóng vai trò then chốt định khả phun mực, tính bám dính mặt đế, độ phân giải đường, chế tạo thành tính dẫn điện Để thỏa mãn mục đích khác công nghệ in phun, mực in phải chứa tiền chất dung môi thích hợp Trong Luận án này, tìm công thức mực in hạt nano bạc thích hợp cho máy in phun, có 147 thể in mạch điện tử có độ bám dính tốt, màng in đồng không bị co rút sau nung Công thức mực in nano bạc chế tạo Luận án (LNT-1) với độ nhớt 9,5 cP sức căng bề mặt 36 mN/m bao gồm 10 thành phần: - Nano Ag: 20 wt% - H2O: 31 wt% - Ethanol: 12 wt% - Ethylen glycol: 1,5 wt% - Glycerin: 15 wt% - 2-isopropoxyethanol: 1,5 wt% - Ethyl acetate: 15,6 wt% - SDS: 0,3 wt% - Ethyl glycolate: 0,05 wt% - Ethyl formate: 0,05 wt% Chức thành phần công thức mực in nano bạc (LNT-1) cụ thể sau: - - - Hạt nano Ag: thành phần dẫn điện mực in, giúp màng in phun sau dẫn điện sau nung bay dung môi H2O Ethanol: dung môi mực in, đóng vai trò chất mang Ethylene glycol, 2-isopropoxyethanol SDS: đồng dung môi (co-solvents) mực in, thêm vào để điều chỉnh sức căng bề mặt tốc độ bay mực in Glycerine: chất giữ ẩm mực in, đóng vai trò giữ cho vòi phun mực bị khô đầu in không làm việc, đóng vai trò chất điều chỉnh độ nhớt mực in Ethyl acetate: chất làm cứng, làm tăng độ bám dính mực in đế bề mặt cải thiện khả ổn định nhiệt lớp in Ethyl glycolate: chất phụ gia, làm tăng độ bóng màng sau in Ethyl formate: chất phụ gia, đóng vai trò chất bôi trơn làm cho mực in phun từ vòi phun dễ 148 KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO A Kết đạt Toàn kết Luận án tập trung vào ba mảng nghiên cứu lớn sau: 1) Đã nghiên cứu giải vấn đề công nghệ phát sinh làm chủ thông số công nghệ in phun để in điểm, đường màng mỏng dẫn điện - Đã khảo sát đặc trưng loại mực in phun thương mại khác nhau, tương tác mực in đế, thông số ảnh hưởng đến trình in phun - Đặc biệt, tìm giải pháp để khử bong bóng khí mực in Một hệ thống khử bong bóng khí mực in màng lọc thiết lập Luận án này, nhờ mực in phun tốt ổn định từ vòi phun 2) Đã chế tạo thành công hạt nano kim loại (bạc đồng) phương pháp khử hóa học - - - Đã chế tạo thành công dung dịch nano bạc có nồng độ cao (15%) ổn định phương pháp hóa học sử dụng máy rung siêu âm, sử dụng etylen glycol vừa chất khử vừa dung môi, polyvinylpyrolidone (PVP) chất bảo vệ bề mặt Kết cho thấy chế tạo dung dịch keo nano bạc với nồng độ cao (hơn 15% khối lượng); kích thước hạt nhỏ – 15 nm, độ đồng cao, phân bố kích thước hạt tốt Độ phân tán độ ổn định hạt nano bạc lâu (hơn tháng) phù hợp mục đích chế tạo mực in nano bạc Đã chế tạo thành công dung dịch bạc nanoplates cách sử dụng đồng thời TSC H2O2 thành phần quan trọng để kiểm soát hình dạng phân bố hình dạng khác hạt nano bạc Chúng thấy nồng độ trisodium citrate, H2O2 PVP ảnh hưởng đến màu sắc hình dạng hạt nanoplates Chúng xác định tỉ lệ nồng độ mol tối ưu Trisodium citrate, NaBH4 H2O2 so với [Ag+] Đã chế tạo thành công dung dịch hạt nano đồng cách sử dụng chất khử sodium tetrahydidoborate (NaBH4) sử dụng ascorbic acid chất khử nhẹ Kích thước hạt nano đồng từ 6nm đến 40nm Hạt nano đồng trạng thái ổn định dung dịch khoảng tháng hạt nano ổn định (màu đỏ) dạng bột tháng 3) Đã chế tạo thành công mực in hạt nano kim loại với đầy đủ tính chất phù hợp với máy in phun chuyên dụng Dimatix Trong Luận án này, tìm công thức mực in hạt nano kim loại (nano bạc) thích hợp cho máy in phun, in mạch điện tử có độ 149 bám dính cao, màng in đồng không bị co rút sau nung Công thức mực in nano bạc chế tạo Luận án (LNT-1) với độ nhớt 9,5 cP sức căng bề mặt 36 mN/m bao gồm 10 thành phần sau: - Nano Ag: 20 wt% - H2O: 31 wt% - Ethanol: 12 wt% - Ethylen glycol: 1,5 wt% - Glycerin: 15 wt% - 2-isopropoxyethanol: 1,5 wt% - Ethyl acetate: 15,6 wt% - SDS: 0,3 wt% - Ethyl glycolate: 0,05 wt% - Ethyl formate: 0,05 wt%  So sánh nước: Việc nghiên cứu công nghệ in phun nghiên cứu chế tạo mực in nano kim loại chưa thực Việt nam, kết nghiên cứu Luận án hoàn toàn nước  So sánh với Quốc tế: so sánh với loại mực in thương mại từ hãng Sun Chemical, NovaCentrix Cima Nanotech: - Mực in từ hãng Sun Chemical phun tốt ứng dụng để chế tạo mạch vi điện tử công nghệ in phun - Mực in từ hãng NovaCentrix có độ nhớt thấp cP, nên mực in bị chảy từ vòi phun nên in phun máy in phun chuyên dụng Dimatix (Hoa Kỳ) - Mực in từ hãng Cima Nanotech có hạt nano bạc bị kết tụ, nên làm tắt vòi phun nên phù hợp cho việc in phun sử dụng máy in phun chuyên dụng Dimatix (Hoa Kỳ)  Vì mực in nano kim loại chế tạo Luận án Tiến sĩ so sánh ngang tầm với mực in thương mại Quốc tế B Những kết đạt được: - Đã xây dựng quy trình chế tạo sản phẩm nano Ag với nồng độ cao ứng dụng chế tạo mực in nano kim loại cho công nghệ in phun; - Đã chế tạo thành công mực nano kim loại (nano metal ink) có tính chất phù hợp với công nghệ in phun điện tử, chất lượng so sánh với sản phẩm thương mại nước ngoài; - Nghiên cứu thành công quy trình in phun để chế tạo mạch vi điện tử 150 - Đã giải vấn đề bong bóng khí mực in trình in phun hệ lọc khí tự chế tạo C Định hướng nghiên cứu Do yêu cầu tính chất phức tạp đầy thách thức mực in phun việc xây dựng công thức mực in phun phức tạp Do trình thực Luận án nhận thấy việc chế tạo mực in hạt nano kim loại ứng dụng công nghệ in phun khó số công bố đề cập [53,70] Mặt dù Luận án nghiên cứu xây dựng công thức mực in hạt nano bạc ứng dụng công nghệ in phun, nhiên công thức mực in số hạn chế như: - Thời gian ổn định không cao (chỉ ổn định vòng tháng) Một số tính chất mực in chưa khảo sát kỹ như: hình ảnh giọt “cà phê”, độ dẫn điện, bề rộng, cấu trúc in… tất điều phụ thuộc vào thành phần mực in Chúng tiếp tục thực nghiên cứu Vì vậy, đề xuất hướng nghiên cứu nghiên cứu hoàn chỉnh công thức mực in hạt nano kim loại có khả sản xuất công nghiệp thương mại hóa Hướng nghiên cứu giải vấn đề sau: a) Tăng thời gian ổn định mực in Để làm việc phải nghiên cứu tổng thể ảnh hưởng thành phần công thức mực in Mực in phải ổn định theo thời gian, bao gồm hạt nano kim loại phân tán ổn định mực in, cách sử dụng polyme để bảo vệ hạt nano kim loại tránh bị kết tụ Đây điều cần thiết tỷ trọng hạt nano kim loại, chẳng hạn bạc, lớn nhiều so với nước dung môi mực in phun Do đó, kết tụ hạt nano kim loại theo thời gian cao nhiều so với sắt tố hữu thông thường Tuy nhiên, để có độ dẫn điện tốt sau in, hạt nano kim loại phải tạo thành đường dẫn liên tục cách hạt nano kim loại kết dính (tiếp xúc nhau) Điều không dễ đạt diện polyme ổn định hạt nano kim loại b) Cải thiện khả dẫn điện mực in hạt nano kim loại cách nghiên cứu thành phần polyme bảo vệ hạt nano kim loại c) Nghiên cứu, đánh giá định tính định lượng thông số vật lý hóa học trình mực in hình thành như: - Quá trình mực lắng đọng lan tỏa bề mặt vật liệu mang (phụ thuộc vào độ nhớt nhiệt độ, độ bám dính đế), - Sự bay dung môi (phụ thuộc vào tính chất hóa lý học dung môi), 151 - Sự tạo thành cấu trúc (nhiều biến số) d) Khắc phục hình thành hiệu ứng vòng cà phê e) Nghiên cứu phun tác động giọt mực nano bạc bề mặt không hấp thụ cách quan sát trực tiếp thông qua hệ thống quang học Thông qua việc thiết lập hệ thống quang học đặc biệt nghiên cứu thông số cho việc kiểm soát trình in loại mực in thực tế (như mực in dẫn điện, mực in bán dẫn, mực in vật liệu cách điện,…) bề mặt đế như: silicon, thủy tinh, PET, Nghiên cứu quan trọng lĩnh vực in phun lý máy in phun hoạt động dựa phun giọt chất lỏng Hiện tượng không ổn định xảy nhanh Cho đến nay, chưa có câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi để giải thích tượng phun giọt chất lỏng tác động giọt chất lỏng có kích thước micro lên đế in Nhiều vấn đề công nghệ in phun khám phá như: mô phỏng, quan sát trực tiếp giọt chất lỏng tượng liên quan, nhiên chưa có hiểu biết đầy đủ Với mô hình mô dự đoán hành vi giọt mực hay đầu in 152 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Trong thời gian thực Luận án tác giả đăng ký 01 sáng chế có 15 công bố khoa học thuộc nội dung Luận án tạp chí khác nhau, cụ thể sau:  01 sáng chế đăng ký: “Quy trình sản xuất mực in phun nano dẫn điện sở hạt nano bạc (Ag) mực in phun nano chế tạo theo quy trình này, Đặng Thị Mỹ Dung Đặng Mậu Chiến, 2014”  05 Công bố khoa học đăng Tạp chí thuộc hệ thống ISI (SCI, SCIE) Investigation of influence of different surfactants on controlling the size of Ag nanoparticles, Dung My Thi Dang*, Eric Fribourg-Blanc and Chien Mau Dang, Int J Nanotechnol., Vol 12, Nos 5/6/7, 2015, (Impact Factor = 1,335) Study of formation of silver nanoparticles and silver nanoplates by chemical reduction method, Dung My Thi Dang*, Eric Fribourg-Blanc and Chien Mau Dang, Int J Nanotechnol., Vol 12, Nos 5/6/7, 2015, (Impact Factor = 1,335) Investigation of shape controlled silver nanoplates by a simple chemical reduction method, Eric Fribourg-Blanc, Dung Thi My Dang*, Tuyet Thi Thu Le, Chinh Dung Trinh, Thanh Thi Nu Thanh and Chien Mau Dang, NANO (2013) 1350030 (10 pages), (Impact Factor = 1,193) Characterization of silver nanoparticle based inkjet printed lines, Eric Fribourg-Blanc, Dung My Thi Dang, Chien Mau Dang, Microsyst Technol (2013) DOI 10.1007/s00542-013-1743-x, (Impact Factor = 1,5) Characteristics of colloidal copper particles prepared by using Polyvinyl pyrrolidone (PVP) and Polyethylene glycol (PEG) in chemical reduction method, Chien Mau Dang, Chinh Dung Trinh, Dung My Thi Dang*, and Eric Fribourg-Blanc, Int J Nanotechnology 10 (2013) ¾, (Impact Factor = 1,335)  07 Công bố khoa học đăng Tạp chí quốc tế Silver nanoparticles ink synthesis for conductive patterns fabrication using inkjet printing technology, Mau Chien Dang, Thi My Dung Dang and Eric Fribourg-Blanc, Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol (2015) 015003 (8pp), 2015 Design and testing of RFID sensor tag fabricated using inkjet-printing and electrodeposition, Mau Chien Dang, Dat Son Nguyen, Thi My Dung Dang*, 153 Smail Tedjini and Eric Fribourg-Blanc, Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol (2014) 025012 (7pp) Inkjet printing technology and conductive inks synthesis for microfabrication techniques, Mau Chien Dang, Thi My Dung Dang* and Eric Fribourg-Blanc Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol (2013) 015009 (7pp) Realization of stable and homogenous carbon nanotubes dispersion as ink for radio frequency identification applications, M Nicolas Bougot, Thi My Dung Dang*, Nguyen Ngan Le and Mau Chien Dang, Advances in Natural Science: Nanoscience and Nanotechnology (2013) 025008 (5pp) Influence of surfactant on the preparation of silver nanoparticles by polyol method, Thi My Dung Dang*, Thi Thu Tuyet Le, Eric Fribourg-Blanc and Mau Chien Dang, Advances in Natural Science: Nanoscience and Nanotechnology (2012) 035004 (4pp) The influence of solvents and surfactants on the preparation of copper nanoparticles by a chemical reduction method, Thi My Dung Dang*, Thi Tuyet Thu Le, Eric Fribourg-Blanc, Mau Chien Dang, Advances in Natural Science: Nanoscience and Nanotechnology (2011) 025004 Synthesis and optical properties of copper nanoparticles prepared by a chemical reduction method, Thi My Dung Dang* Thi Tuyet Thu Le, Eric Fribourg-Blanc, and Mau Chien Dang, Advances in Natural Science: Nanoscience and Nanotechnology (2011) 015009  03 Công bố khoa học đăng Kỷ yếu Hội nghị Quốc tế tạp chí KHCN nước Synthesis and stability control of silver nanoparticles prepared by using glucose as capping agent in chemical reduction method, Chinh Dung Trinh, Dung My Thi Dang, Thanh Nu Thi Le, Thuy Thi Le, Eric FribourgBlancand Chien Mau Dang, Proceedings of IWNA 2013, Vung Tau, Vietnam, 14-16 November (2013) pp 608-612 Inkjet printing of silver conductive films, Luong Vu Nam, Dang Thi My Dung, Nguyen Huu Trung, Dang Mau Chien, Proceeding of Conference of Scientific research in Students PFIEV – HCMUT, Year 2011 Ho Chi Minh City, Vietnam, February 11th, 2012, pp 51-56 Study of fabrication of conductive traces by the inkjet printing technology, Luong Vu Nam, Dang Thi My Dung, Nguyen Huu Trung, Dang Mau Chien, Journal of Science and Technology – Vietnam Academy of Science and Technology 49 (2011) 5C, 165-172 154  Đóng góp Tác giả từ kết nghiên cứu Luận án lĩnh vực Khoa học Công nghệ:  Tác giả Luận án Chủ nhiệm đề tài NCKH có liên quan đến đề tài Luận án: - “Chế tạo hạt nano đồng chế tạo mực in phun đồng” Đề tài tài trở Đại Học Quốc Gia TP HCM, với kinh phí 150 triệu Đề tài nghiệm thu đạt loại tốt - “Chế tạo mực in nano bạc ứng dụng công nghệ in mạch điện tử” Đề tài thuộc dạng “Nghiên cứu tiềm năng” tài trợ “Bộ Khoa Học Công Nghệ Việt Nam - Chương trình KH&CN trọng điểm cấp nhà nước KC.02/11-15 - Nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ Vật liệu mới”, với kinh phí 950 triệu Đề tài NCKH nghiệm đạt loại xuất sắc - “Nghiên cứu chế tạo mực in nano kim loại bạc đồng dùng công nghệ in phun chế tạo linh kiện micro-nano”, tài trợ “Bộ Khoa Học Công Nghệ Việt Nam - Chương trình KH&CN trọng điểm cấp nhà nước KC.02/11-15 - Nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ Vật liệu mới”, với kinh phí 3.070 triệu Đề tài thực từ năm 20142015, bảo đảm tiến độ thực  Tác giả Luận án tham gia thực đề tài NCKH có liên quan đến đề tài Luận án: - “Nghiên cứu thông số kỹ thuật in phun dùng cho công nghệ in cấu trúc màng mỏng dẫn điện” Đề tài tài trợ Quỹ phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia Việt Nam (NAFOSTED), với kinh phí 350 triệu, Đề tài nghiệm thu kết đạt - “Nghiên cứu chế tạo thẻ nhận dạng siêu cao tần công nghệ in phun dùng cho ứng dụng cảm biến”, Thuộc Nhiệm vụ hợp tác quốc tế khoa học công nghệ theo Nghị định thư với Pháp– Bộ khoa học công nghệ, với kinh phí 2.250 triệu Đề tài nghiệm thu đạt loại xuất sắc 155 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Amin F, Saurabh A P, and William J B, Jr (2011), “First drop dissimilarity in dropon-demand inkjet devices”, Physics of Fluids 23, 012109 Anjana S, Ridhima C, Nandita B, Tulsi M, Sudhir K (2009), “Phase-transfer and film formation of silver nanoparticles”, Journal of Colloid and Interface Science 332, 224–230 Antje M J B, Antonius W M L, Patrick J S, Jolke P and Ulrich S S (2007), “Geometric control of inkjet printed features using a gelating polymer”, J Mater Chem 17, 677–683 Antonino S, Giuseppe F I, Noemi G S, Francesco G, Sebastiano R, and Salvatore P (2010), “Low-temperature sintered conductive silver patterns obtained by inkjet printing for plastic electronics”, Surf Interface Anal 42, 1163-1167 Berry J M, Corpron G P (1972), US Patent No 3,653,932 Beyong H R, Youngmin C, Han S P, Jong H B, Kijeong K, Jeong O L, Hyunju C (2005), “Synthesis of highly concentrated silver nanosol and its application to inkjet printing”, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 270–271, 345-51 Bhatia Y R, Stallworth H (1986), US Patent No 4,567,213 Bonn D, Eggers J, Indekeu J, Meunier J and Rolley E (2009), “Wetting and spreading”, Reviews of modern physics, 81(2), 739(67) Bradley J S, Schmind G E (ed.) (1994), Clusters and colloids, From theory to applications, VCH: Weinheim, 459 Bradley J S, Schmid G E (ed.) (1994), Clusters and Colloids From Theory to Applications, VCH, Weinheim, 469-473 Carotenuto G, Pepe G P and Nicolais L (2000), “Preparation and characterization of nano-sized Ag/PVP composites for optical applications”, Eur Phys J B 16, 11-17 Chandrasekaran C K, Ahmed A, Henzler T E (2003), European PatentWO 2003076532 A1 Cheng X, Zhang X, Yin H, Wang A and Xu Y (2006), “Modifier effects on chemical reduction synthesis of nanostructured copper”, Applied Surface Science 253, 27272732 Cho M S, Choi W H, Kim S G, Kim I H, Lee Y (2010), “A low sintering temperature and electrical performance of nanoparticle copper ink for use in ink-jet printing”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology 10, 6888-91 Christian P, Bromfield M (2010), “Preparation of small silver, gold and copper nanoparticles which disperse in both polar and non-polar solvents”, J Mater Chem 20, 1135–1139 Dang D M T, LeT TT, Fribourg-Blanc E and DangC M (2011), “Synthesis and optical properties of copper nanoparticles prepared by chemical reduction method”, Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol 2, 015009 (6pp) Darmanina T, Nativoa P, Gilliland D et al (2012), “Microwave-assisted synthesis of silver nanoprisms/nanoplates using a “modified polyol process””, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 395, 145–151 Das R (2007), IDTechEx Report: Organic & printed electronics fore-casts, players & opportunities, http://www.idtechex.com/printed electronicsworld/articles/organic and printed electronics forecasts players and opportunities 00000640.asp De S, Pal A, Jana N R, Pal T (2000), “Anion effect in linear silver nanoparticle aggregation as evidenced by efficient fluorescence quenching and SERS enhancement”, J PhotochemPhotobiol A Chem 131:111–23 Dijksman J F, Duineveld P C, Hack M J J et al (2007), “Precision ink jet printing of polymer light emitting displays”, J Mater Chem 17, 511–522 Dong H, Wallace W C and Jeffrey F M (2006), “Visualization of drop-on-demand inkjet: Drop formation and deposition”, Review of scientific instruments 77, 085101 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 Dongjo K, Sunho J, Bong Kyun P, and Jooho M (2006), “Direct writing of silver conductive patterns: Improvement of film morphology and conductance by controlling solvent compositions”, Applied Physics Letters 89, 264101 Doowon S, Wonjung Y, Sangjoon P, Jihyeon K, Jongsung K (2008), “The preparation of hydrophobic silver nanoparticles via solvent exchange method, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 313–314, 58–161 Duineveld P C (2003), “The stability of ink-jet printed lines of liquid with zero receding contact angle on a homogeneous substrate”, J Fluid Mech vol 477, pp 175-200 El-Sayed M A (2001), Acc Chem Res 34, 257 Evanoff D D Jr and George C (2005), Chem Phys Chem T.6, tr.1221 Fana K C, Chena J Y, Wanga C H, Pan W C (2008), “Development of a drop-ondemand droplet generator for one-drop-fill technology”, Sensors and Actuators A 147, 649–655 Frassy J, Lecot C, Delattre C, Soucemarianadin A (2006), “Droplet evaporation on solid substrates of different wetting behaviour”, SHF – Microfluidics 2006 – Toulouse, 12-14 Fukai J, Ishizuka H, Sakai Y et al (2006), “Effects of droplet size and solute concentration on drying process of polymer solution droplets deposited on homogeneous surfaces”, International Journal of Heat and Mass Transfer 49, 3561– 3567 Gans B J, Hoeppener S, Schubert U S (2006), “Polymer-Relief Microstructures by Inkjet Etching”, Adv Mater 18, 910–914 Giuffrida S, Costanzo L L, Ventimiglia G and Bongiorno C (2008), “Photochemical synthesis of copper nanoparticles incorporated in poly(vinyl pyrrolidone)”, J Nanopart Res 10, 1183-1192 Goodwin J W (ed.), J T G (1981), “Overbeek, In Colloidal Dispersions”, Royal Society of Chemistry, London, p Grouchko M, Kamyshny A, Ben A K and Magdassi S (2009), “Synthesis of copper nanoparticles catalyzed by pre-formed silver nanoparticles”, J Nanopart Res 11, 713– 716 Guo T F, Chang S C, Pyo S et al (2002), “Vertically Integrated Electronic Circuits via a Combination of Self-Assembled Polyelectrolytes, Ink-Jet Printing, and Electroless Metal Plating Processes”, Langmuir 18, 8142 Halin D S C, Talib I A, DaudA R and Hamid M A A (2010), “The Effect of Spin Coating Rate on Morphology and Optical Properties of Cuprous Oxide Thin Film Prepared by Sol-Gel Technique”, Journal of the Australian Ceramic Society, 46(1), 41-45 Han W K, Choi J W, Hwang G H, Hong S J, Lee J S and Kang S G (2006), “Fabrication of Cu nano particles by direct electrochemical reduction from CuOnano particles”, Applied Surface Science 252, 2832–2838 Harrop P (2007), The global situation with printed and thin filmphoto-voltaic beyond silicon, IDTechEx Conference - Printed Electronics Asia 2007 Henglein A, Giersig M (1999), J Phys Chem B 103, 9533–9539 http://nanotoxcore.mit.edu/tox%20core/nano%20toxicity%20papers/Goodman,%2 0et%20al,%202004.pdf Huang D, Liao F, Molesa S et al (2003), “Plastic-Compatible Low Resistance Printable Gold Nanoparticle Conductors for Flexible Electronics”, Journal of The Electrochemical Society, 150(7), G412-G417 Huang Z Y, Mills G, Hajek B (1993), “Spontaneous Formation of Silver Particles in Basic 2-Propanol”, Journal of Physical Chemistry 97, 11542-50 Hue P L (1998), “Progress and trends in ink-jet printing technology”, Journal of imaging Science and Technology, 42 (1), 49-62 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 Jang S, Seo Y, Choi J, Kim T, Cho J, Kim S and Kim D (2010), “Sintering of inkjet printed copper nanoparticles for flexible electronics”, ScriptaMaterialia 62, 258–261 Jiang L P, Xu S, Zhu J M, Zhang J R, Zhu J J and Chen H Y (2004), “UltrasonicAssisted Synthesis of Monodisperse Single-Crystalline Silver Nanoplates and Gold Nanorings”, Inorg Chem 43, 5877−5883 Jin R, Cao Y, Metraux G S, Schatz G C, Mirkin C A (2003), Nature 425, 487–490 Jin R, Cao Y, Mirkin C A, Kelly K L, Schatz G C, Zheng J G (2001), Science 294, 1901–1903 Jonathan E S, Patrick J S and Brian D (2005), “Droplet Behaviour in Inkjet Printing”, Mater Res Soc Symp Proc Vol 860E, LL.2.6.1-5 Joural of Physics Science and Idea (2004) No 1&2 Julia R G, Robert A S (2007), “Thermal cure effects on electrical performance of nanoparticle silver inks”, ActaMaterialia 55, 6345-6349 Kim D, Jeong S, Lee S, Park B K and Moon J (2007), “Organic thin film transistor using silver electrodes by the ink-jet printing technology”, Thin Solid Films 515, 7692–7696 Kim F, Connor S, Song H, Kuykendall T, Yang P (2004), Angew Chem Int Ed 43, 3673 Kima Y H, Lee D K, Jo B G, Jeong J H and Kang Y S (2006), “Synthesis of oleate capped Cu nanoparticles by thermal decomposition”, Physicochem Eng Aspects 284–285, 364–368 Kwi J L, Byung H J, Tae H K, Jaewoo J (2006), “Direct synthesis and inkjetting of silver nanocrystals toward printed electronics”, Nanotechnology 17, 2424–2428 Kwon K S (2009), “Methods for detecting air bubble in piezo inkjet dispensers”, Sensors and Actuators A 153, 50–56 Lee H H, Chou K S, Huang K C (2005), “Inkjet printing of nanosized silver colloids”, Nanotechnology 16, 2436-41 Lee K J, Jun B H, Kim T H and Joung J (2006), “Direct synthesis and inkjetting of silver nanocrystals toward printed electronics”, Nanotechnology 17, 2424–2428 Lee Y, Choi J R, Lee K R, Stott N E and Kim D (2008), “Large-scale synthesis of copper nanoparticles by chemically controlled reduction for applications of inkjetprinted electronics”, Nanotechnology 19, 415604 Leila F D, Aren E G, David E C, and David W W, Jan L S (2007), “Output analysis of materials inkjet printer”, Applied Physics Letters 91, 113114 Lewis L N (1993), Chem Rev 93, 2693 Link S and El-Sayed M A (2000), “Shape and size dependence of radiative, nonradiative and photothermal properties of gold nanocrystals”, Int Review in Physical Chemistry 19, 409-453 Liu Y Y, Liu D M, Chen S Y, Tung T H and Liu T Y (2008), “In situ synthesis of hybrid nanocomposite with highly order arranged amorphous metallic copper nanoparticle in poly(2-hydroxyethyl methacrylate) and its potential for blood-contact uses”, ActaBiomaterialia 4, 2052–2058 L´opez I A and G´omez I (2012), “Photoinduced shape transformation from nanospheres to silver triangular nanoprisms and nanodisks: citrate ion concentration and stirring effects”, Revista Mexicana de F´ ısica 58, 289–292 Luoa X, Li Z, Yuana C and Chenb Y (2011), Mater Chem Phys T.128, tr.77 Mallick K, Witcomb M J and Scurrell M S (2006), “In situ synthesis of copper nanoparticles and poly(o-toluidine): A metal–polymer composite material”, European Polymer Journal 42, 670–675 Mandal S, Gole A, Lala N, Gonnade R, Ganvir V, Sastry M (2001), Langmuir 17, 6262 Manna, Imae T, Iida M, Hisamatsu N (2001), Langmuir 17, 6000 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 Mantysalo M, Mansikkamaki M, Miettinen J et al (2007), “Evaluation of Inkjet Technology for Electronic Packaging and System Integration”, Electronic Components and Technology Conference, 89-94 McFarland A D, Van Duyne R P (2003), “Single Silver Nanoparticles as Real-Time Optical Sensors with Zeptomole Sensitivity”, Nano Letters, 3(8), 1057-62 Merilampi S, Laine M T and Ruuskanen P (2009), “The characterization of electrically conductive silver ink patterns on flexible substrates”, Microelectronics Reliability 49, 782–790 Mo L, Liua D, Li W, Li L, Wang L, Zhou X (2011), “Effects of dodecylamine and dodecanethiol on the conductive properties of nano-Ag films”, Applied Surface Science 257, 5746-53 Moores A and Goettmann F (2006), “The plasmon band in noble metal nanoparticles: an introduction to theory and applications”, New J Chem 30, 1121–1132 Mulvaney P (1996), Langmuir 12, 788 Nagy A,Mestl G (1999), “High temperature partial oxidation reactions over silver catalysts”, Applied Catalysis A 188, 337-53 Natsuki J and Abe T (2011), “Synthesis of pure colloidal silver nanoparticles with high electroconductivity for printed electronic circuits: The effect of amines on their formation in aqueous media”, Journal of Colloid and Interface Science 359, 19–23 Nguyen B T, Gautrot J E,Nguyen M T,Zhu X X (2007), “Nitrocellulose-stabilized sliver nanoparticles as low conversion temperature precursors useful for inkjet printed electronics”, J Mater Chem 17, 1725-30 Niasari M S and Davar F (2009), “Synthesis of copper and copper(I) oxide nanoparticles by thermal decomposition of a new precursor”, Materials Letters 63, 441–443 Niasari M S, Fereshteh Z, Davar F (2009), “Synthesis of oleylamine capped copper nanocrystals via thermal reduction of a new precursor”, Polyhedron 28, 126–130 Noguchi H, Shimomura M (2001), “Aqueous UV-curable ink for inkjetprinting”, RadTech Report, 15(2), 22–25 Park B K, Jeong S, Kima D, Moon J, Limb S and Kim J S (2007), “Synthesis and size control of monodisperse copper nanoparticles by polyol method”, Journal of Colloid and Interface Science 311, 417–424 Park B K, Kim D, Jeong S, Moon J, Kim J S (2007), “Direct writing of copper conductive patterns by ink-jet printing”, Thin Solid Films 515, 7706–7711 Perelaer J, Gans B J, and Schubert U S (2006), “Ink-jet Printing and Microwave Sintering of Conductive Silver Tracks”, Adv Mater 18, 2101 Pillai Z S, Kamat P V (2004), J Phys Chem B 108, 945–951 Pond S F, Wnek W J, Doll P F, Andreottola M A., Pond S F (ed) (2000), “Inkjet Technology and Product Development Strategies”, Torrey Pines Research, Carlsbad, pp 153–210 Pulkkinen P, Shan J, Leppanen K, Kansakoshi A, Laiho A, JarnM,andTenhu H (2009), “Poly(ethylene imine) and Tetraethylenepentamine as Protecting Agents for Metallic Copper Nanoparticles”, Applied materials and interfaces 2, 519–525 Qingming L, Debi Z, Kazuaki N, Ryoichi I, Masazumi O (2010), “Effect of reaction driving force on copper nanoparticle preparation by aqueous solution reduction method”, Materials Transactions, 51(8), 1386-9 Qiu S, Dong J and Chen G (1999), “Preparation of Cu Nanoparticles from Water-inOil Microemulsions”, Journal of Colloid and Interface Science 216, 230–234 Redinger D, Molesa S, Yin S et al (2004), “An Ink-Jet-Deposited Passive Component Process for RFID”, IEEE Trans Electron Devices 51, 1978 Sawyer B F, Eric J W, Joseph M J (2002), “Ink-Jet Printed Nanoparticle Microelectromechanical Systems”, Journal of Microelectromechanical Systems, 11(1), 54-60 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 Schwarz F, Thorwarth G and Stritzker B (2009), “Synthesis of silver and copper nanoparticle containing a-C:H by ion irradiation of polymers”, Solid State Sciences 11, 1819–1823 Sheibani S, Ataie A and Heshmati M S (2008), “Role of process control agent on synthesis and consolidation behavior of nano-crystalline copper produced by mechano-chemical route”, Journal of Alloys and Compounds 465, 78–82 Shim I K, Lee Y I, Lee K J and Joung J (2008), “An organometallic route to highly monodispersed silver nanoparticles and their application to ink-jet printing”, Materials Chemistry and Physics 110, 316–321 Shin D Y, Lee Y and Kim C H (2009), “Performance characterization of screen printed radio frequency identification antennas with silver nanopaste”, Thin Solid Films 517, 6112–6118 Shlomo M, Amal B, Yelena V, Alexander K (2003), “Silver Nanoparticles as Pigments for Water-Based Ink-Jet Inks”, Chem Mater 15, 2208-17 Silverbrook K (1998), US Patent No 5,781,202 Singh P, Katyal A, Kalra R and Chandra R (2008), “Copper nanoparticles in an ionic liquid: an efficient catalyst for the synthesis of bis-(4-hydroxy-2oxothiazolyl)methanes”, Tetrahedron Letters 49, 727–730 Siwach O P and Sen P (2008), “Synthesis and study of fluorescence properties of Cu nanoparticles”, J Nanopart Res 10, 107–114 Soltman D, Subramanian V (2008), “Inkjet-Printed Line Morphologies and Temperature Control of the Coffee Ring Effect”, Langmuir 24, 2224-2231 Sun Y, Mayers B, Xia Y (2003), NanoLett., 3(5), 675 Sun Y, Xia Y (2003), Adv Mater 15, 695 Talbot E L, Berson A, Brown P S, Bain C D (2012), “Evaporation of picoliter droplets on surfaces with a range of wettabilities and thermal conductivities”, Physical Review E 85, 061604 Tatsuya S, Katsuyuki M, Shunichi S, Hiroshi K (2003), “Inkjet printing of lightemitting polymer displays”, MRS Bulletin, 821-827 Tseng F G, Kim C J and Ho C M (2002), “A High-Resolution High-Frequency Monolithic Top-Shooting Microinjector Free of Satellite Drops - Part I: Concept, Design, and Model”, Journal of Microelectromechanical Systems 11, 427-436 Volkman S K, Pei Y, Redinger D, Yin S, and Subramanian V (2004), “Ink-jetted Silver/Copper conductors for printed RFID applications”, Mat Res Soc Symp Proc 814, 17.8.1-6 Wei X, Zhu B and Xu Y (2005), “Preparation and stability of copper particles formed using the template of hyperbranchedpoly(amine-ester)”, Colloid PolymSci 284, 102– 107 Wenseleers W, Vlasov I I, Goovaerts E, Obraztsova E D, Lobach A S, Bouwen A (2004), “Efficient Isolation and Solubilization of Pristine Single-Walled Nanotubes in Bile Salt Micelles”, Adv Funct Mater, No 11, 14, 1105-1112 Woo K, Kim D, Kim J S, Lim S and Moon J (2009), “Ink-jet printing of Cu#Agbased highly conductive tracks on a transparent substrate”, Langmuir 25, 429-433 Wu C, Mosher B P and Zeng T (2005), “Simple one-step synthesis of uniform disperse copper nanoparticles”, Mater Res Soc Symp Proc 879E, Z6.3.1-6 Wu C, Mosher B P and Zeng T (2006), “One-step green route to narrowly dispersed copper nanocrystals”, Journal of Nanoparticle Research 8, 965-969 Wolfram H, Thomas W (2008), “Mie Theory 1908‐2008: Present developments and Interdisciplinary aspectsof light scattering”,Martin Luther University Halle‐Wittenbe rg Halle, Germany ISBN 978‐3‐88722‐701‐2 Xia Y, Xiong Y, Lim B, Skrabalak S E (2009), “Shape-Controlled Synthesis of Metal Nanocrystals: Simple Chemistry Meets Complex Physics?”,Angew Chem Int Ed 48, 60-103 110 Yu W, Xie H, Chen L, Li Y and Zhang C (2009), “Synthesis and Characterization of Monodispersed Copper Colloids in Polar Solvents”, Nanoscale Res Lett 4, 465-470 111 Zhang H X, Siegert U, Liu R and Cai W B (2009), “Facile fabrication of ultrafine copper nanoparticles in organic solvent”, Nanoscale Res Lett 4, 705-708 112 Zhang X, Yin H, Cheng X, Hu H, Yu Q and Wang A (2006), “Effects of various polyoxyethylenesorbitanmonooils (Tweens) and sodium dodecyl sulfate on reflux synthesis of copper nanoparticles”, Materials Research Bulletin 41, 2041-2048 113 Zhao T, Sun R, Yu S, Zhang Z, Zhou L, Huang H and Du R (2010), Colloid Surface A T.366, tr.197 114 Zou X, Ying E, Chen H and Dong S (2007), “An approach for synthesizing nanometer- to micrometer-sized silver nanoplates”, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 303, 226–234 115 Zu H, et al, (2007), “Preparation and antibacterial effects of PVA_PVP hydrogels containing silver nanoparticles”, J Appl Polym Sci, 103, pp.125-133 [...]... cứu trong lĩnh vực công nghệ in phun và nghiên cứu chế tạo mực in nano kim loại nhằm chế tạo mạch điện tử B Mục tiêu của Luận án Mục tiêu chính của Luận án là nghiên cứu chế tạo mực in nano kim loại và ứng dụng trong công nghệ in các mạch in điện tử bằng công nghệ in phun Để thực hiện được mục tiêu chính, 3 mục tiêu cụ thể cần thực hiện là: - - Nghiên cứu giải quyết các vấn đề công nghệ phát sinh và. .. làm chủ các thông số công nghệ in phun để có thể in được các điểm, đường và màng mỏng dẫn điện Nghiên cứu chế tạo hạt nano kim loại bạc (Ag) và đồng (Cu) Nghiên cứu chế tạo mực in nano kim loại bạc và đồng từ hạt nano kim loại bạc và đồng được chế tạo trong Luận án So sánh mực in nano kim loại chế tạo trong Luận án này với mực in kim loại thương mại Để có thể chế tạo và ứng dụng mực in nano kim loại cho... in phun Vì vậy với mục đích là phát triển công nghệ in phun nhằm chế tạo vi mạch điện tử ở Việt Nam, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu là: Nghiên cứu chế tạo mực in nano kim loại và ứng dụng trong công nghệ in các mạch điện tử cho Luận án này Ở Việt Nam, các nghiên cứu về mực in phun chỉ tập trung vào chế tạo mực in để in các văn bản Do điều kiện hạn chế về cơ sở vật chất, ngoài Phòng Thí nghiệm Công. .. tác của mực in trên đế, và các thông số ảnh hưởng đến quá trình in phun Hơn nữa, để chế tạo được mực in nano kim loại, việc nghiên cứu chế tạo hạt nano kim loại là nội dung quan trọng tiếp theo được thực hiện trong Luận án này, sau đó tiến hành nghiên cứu các thành phần cho công thức mực in nano kim loại Nghiên cứu ứng dụng sẽ tập trung vào khâu chế tạo các vi mạch điện tử bằng công nghệ in phun C Cấu... (Nhật Bản) Ứng dụng công nghệ in phun để chế tạo cấu trúc đã được quan tâm, nghiên cứu nhiều trên thế giới, thể hiện qua việc các nhóm nghiên cứu và công ty trên thế giới công bố sở hữu 79 “patent” trong chỉ 12 năm qua, đặc biệt là các nghiên cứu về chế tạo và sử dụng mực in dẫn điện cho công nghệ in phun Việc nghiên cứu về việc lắng đọng và tạo cấu trúc từ loại mực in dẫn điện vẫn còn khá mới và thực... để chế tạo số lượng lớn dung dịch nano kim loại cho các ứng dụng diệt khuẩn, y tế, kem đánh răng, quần áo… Tuy nhiên nồng độ hạt nano kim loại trong dung dịch là rất thấp (khoảng vài trăm ppm) nên không phù hợp cho ứng dụng chế tạo mực in nano kim loại trong Luận án này Vì vậy để có thể ứng dụng hạt nano kim loại để chế tạo mực in hạt nano kim loại, công việc quan trọng đầu tiên của Luận án là chế tạo. .. virut, các ứng dụng trong các thiết bị y tế và trong các thiết bị diệt khuẩn, lọc nước,… và chưa có một công trình nào ứng dụng hạt nano kim loại để chế tạo mực in nano kim loại Đối với mực in hạt nano kim loại, mực in phải dẫn điện sau khi in, tính chất mực in, khả năng phun mực, sự tương tác giữa bề mặt đế và mực in, và khả năng của máy in phun là phải đồng bộ Để có thể xây dựng được công thức mực in. .. loại cho việc chế tạo các mạch điện tử bằng công nghệ in phun, cần phải tìm hiểu và làm chủ được các thông số của công nghệ in phun Vì vậy nội dung quan trọng đầu tiên là giải quyết các vấn đề công nghệ phát sinh và làm chủ các thông số của công nghệ in phun để có thể in được các điểm, đường và màng mỏng dẫn điện Khảo sát cơ bản các đặc trưng của 2 máy in phun sử dụng mực in nano kim loại thương mại,... – 7nm… Các nhà khoa học Việt Nam cũng đã triển khai ứng dụng công nghệ nano trong chế tạo thuốc và kế hoạch nghiên cứu ứng dụng của các hạt nano trong y - sinh học để chẩn đoán và chữa bệnh Bài báo chế tạo và ứng dụng hạt nano từ tính trong y sinh học” của nhóm tác giả Nguyễn Hữu Đức, Nguyễn Hoài Hà, Trần Mậu Danh Bộ môn Vật liệu và Linh kiện từ tính nano, khoa Vật lý kỹ thuật và Công nghệ nano, trường... hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước, đối tượng và phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án nghiên cứu Mục tiêu và cấu trúc của Luận án cũng trình bày trong phần này Chương 1 của Luận án là Chương tổng quan phân tích, đánh giá các công trình nghiên cứu đã có của các tác giả trong và ngoài nước về công nghệ in phun, chế tạo hạt nano kim loại và công thức mực in nano kim loại ... nano kim loại bạc đồng chế tạo Luận án So sánh mực in nano kim loại chế tạo Luận án với mực in kim loại thương mại Để chế tạo ứng dụng mực in nano kim loại cho việc chế tạo mạch điện tử công nghệ. .. in phun nhằm chế tạo vi mạch điện tử Việt Nam, chọn đề tài nghiên cứu là: Nghiên cứu chế tạo mực in nano kim loại ứng dụng công nghệ in mạch điện tử cho Luận án Ở Việt Nam, nghiên cứu mực in. .. Luận án nghiên cứu chế tạo mực in nano kim loại ứng dụng công nghệ in mạch in điện tử công nghệ in phun Để thực mục tiêu chính, mục tiêu cụ thể cần thực là: - - Nghiên cứu giải vấn đề công nghệ