柔性铜电极的激光擦除及重写：增材与减材过程的高效整合

2. 该技术整合了相矛盾的增材、减材过程，可实现柔性高导电铜结构的多次重/改写，从而可用于导电结构的高效修复及修改。

图1. (a) 激光直写-擦除-重写过程示意图；(b) 直写结构的选区擦除及其表征；(c) 同一基板区域重复改写的不同字符；(d) 前驱体的热重分析；(e) 激光直接辐照前、后前驱体(含过量还原剂)的紫外-可见光谱。

激光直写所得结构主要由纯铜组成(图2a)。所还原的铜纳米颗粒将在激光烧结的作用下以随机角度晶界及孪晶界互连，形成平均粒径66 nm的致密多晶结构(图2b-d)。致密的富铜结构确保了直写结构的高导电性(电阻率与块材铜数量级相同)。结构中仅观察到少量的氧化物，分别为未完全还原(图2e)及再次氧化所形成的氧化亚铜(图2f)。

图2. (a) 典型直写结构的Cu LMM谱图及形貌；典型直写结构中(b-d) 铜及(e-f) 氧化亚铜的TEM表征。

酸性前驱体对结构的电化学腐蚀是实现擦除的根本原因(图3a)。加热前驱体可有效提高直写结构的溶解速率(图3b)，但整体加热并不具备选区加工能力。相比之下，利用低能量激光辐照所引起的局部温升可实现选区擦除(图3c)。随着扫描次数/保温时间的增加，直写结构将逐渐溶解直至完全去除(图3d-e)。

图3. (a) 直写结构在硝酸中的极化曲线；(b) 前驱体温度与擦除时间的相关性；(c) 激光扫描次数与选区擦除面积百分比的相关性；(d) 激光擦除过程中结构表面的成分变化；(e) 热擦除过程中结构表面的形貌变化。

IV 直写结构与重写结构的电性能和稳定性比较

图4. 直写结构与重写结构的(a) 相对电阻、(b) 基板附着力、(c) 抗氧化性能及(d) 抗弯折性能对比；(e) 不同频率下结构弯折时的电阻变化。

V 导电结构的修复及重编程概念演示

图5. (a) 氧化及(b) 弯折后直写结构与重写结构的相对电阻及形貌对比；(c) 重编程电路的等效电路示意及其对应的数码照片。