CORE-SHELL NANOSTRUCTURES AND RELATED INKS, FILMS, AND METHODS

Copper inks are provided that include a plurality of core-shell nanostructures, with each nanostructure including a copper core and a barrier metal shell, a diameter of less than about 500 nm, and a distinct boundary between the copper core and the barrier metal shell. Methods of forming a copper ink are further provided and include an initial step of synthesizing an amount of copper nanoparticles in an aqueous solution. An amount of a barrier metal is then added to the copper nanoparticles to form a dispersion of the barrier metal and the copper nanoparticles, and a reducing agent is subsequently added to the dispersion to produce a copper ink comprising core-shell nanostructures having a copper core and a barrier metal shell. Copper films are then formed by applying that copper ink to a substrate and sintering the copper ink. L'invention concerne des encres à base de cuivre qui comprennent une pluralité de nanostructures type cœur-écorce, chaque nanostructure comprenant un cœur de cuivre et une écorce métallique formant barrière, un diamètre inférieur à environ 500 nm, et une limite distincte entre le cœur de cuivre et l'écorce métallique formant barrière. L'invention concerne en outre des procédés de formation d'une encre à base de cuivre, comprenant une étape initiale de synthèse d'une quantité de nanoparticules de cuivre dans une solution aqueuse. Une quantité d'un métal formant barrière est ensuite ajoutée aux nanoparticules de cuivre pour former une dispersion du métal formant barrière et des nanoparticules de cuivre, et un agent réducteur est ensuite ajouté à la dispersion afin de produire une encre à base de cuivre comprenant des nanostructures type cœur-écorce ayant un cœur en cuivre et une écorce métallique formant barrière. Des films de cuivre sont ensuite formés par l'application de cette encre à base de cuivre à un substrat et le frittage de l'encre à base de cuivre.