采用不同的叔胺和二溴化物为原料,在乙醇溶剂中回流反应得到不同分子结构的烷基/芳基型Gemini季铵盐化合物。采用联吡啶与不同的烷基或芳基溴化物,在二甲基甲酰胺(DMF)中回流反应得到不同分子结构的吡啶型Gemini季铵盐化合物。将合成的产物通过减压蒸馏除去溶剂、两次重结晶除去未反应的物料,进而提高产物的纯度。考察了三种Gemini季铵盐化合物的反应条件,通过实验确定了最佳反应时间、温度、原料配比及目标产物的产率。采用红外光谱和核磁共振对产物的分子结构进行了表征。将合成的六种烷基/芳基型及吡啶型Gemini季铵盐化合物,用作为单添加剂或与聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)形成组合添加剂,应用于TSV(硅通孔)微孔镀铜。采用电化学方法、碳含量及扫描电镜(SEM)等方法研究了Gemini季铵盐化合物联接基团和疏水尾基的结构对其性能的影响。Gemini季铵盐化合物联接基团(spacer)和疏水尾基的分子结构影响其电化学特性和微孔填铜性能。采用单Gemini季铵盐化合物可以实现TSV微孔的无空洞填充,所以Gemini有可能成为一种良好的芯片微孔填铜添加剂组分。Gemini季铵盐化合物的联接基团的类型及长度对其吸附抑制作用及TSV微孔填铜性能具有重要的影响。Gemini分子对于SPS的响应具有分子结构依赖性,并且主要与疏水尾基的刚性有关。SPS能够改善具有柔性疏水尾基Gemini的微孔填铜性能,但是却能削弱具有刚性疏水尾基Gemini的微孔填铜性能。电位-时间曲线中出现的电位振荡现象与Gemini分子疏水尾基的刚性有关。