随着碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等第三代功率半导体器件的快速发展,传统的芯片贴装互连材料很难满足其高温工作的条件,急需寻找新的替代材料。而金属纳米材料由于自身的尺寸效应,金属纳米颗粒的熔点随着纳米颗粒尺寸的减小而降低,从而能够在远低于块体熔点的温度下烧结成型。同时,纳米材料经烧结后又能在较高温度下长期稳定工作,很好地满足了“低温烧结,高温服役”的需求,是理想的芯片互连材料。在金属纳米颗粒中,银和铜纳米颗粒的烧结受到了广泛的关注。银在金属材料中拥有着最高的导电性能并且具有优异的导热性能,在空气中不容易被氧化,有利于运输和存储。铜拥有着和银相同级别的导电性能和导热性能,并且价格比银便宜很多。但是,铜纳米颗粒在空气中容易被氧化而在表面生成氧化铜,会增加所需的烧结温度并增加电阻率。本论文的主要研究内容如下:（1）树枝状银微纳米材料的制备及烧结性能的研究银基导电焊料是一种新型的芯片互连材料。本章研究了树枝状Ag的合成及其作为功率半导体低温互连材料的应用。使用硝酸银作为银的前驱体,铜箔作为还原剂,在十分温和的条件下合成得到尺寸形貌稳定的树枝状银,将其和二乙二醇单乙醚醋酸酯溶液混合配成焊膏,适当优化参数（烧结时间,温度和树枝状银的含量）可以产生高剪切强度的焊接接头,即使经过1000次冷热冲击循环后,也具有出色的可靠性,而剪切强度不会明显改变。在-55-125℃下进行1000次冷热循环之前和之后的剪切强度分别约为28和26 MPa。通过在300℃下烧结该焊料30分钟后,获得了78.9 W m^-1 K^-1的导热率和9.85x10^-6Ω.cm的电阻率。（2）不同形貌纳米铜材料的制备及烧结性能研究本章研究了树枝状铜和铜纳米片的合成及其作为功率半导体的低温互连材料的应用。通过调节烧结时间,烧结温度,烧结压力等因素优化其烧结性能,树枝状铜和铜纳米片分别在烧结30分钟和20分钟后可以得到最佳的剪切强度,树枝状铜在350℃烧结30分钟后可以得到剪切强度为20 MPa的焊接接头,即使经过1000次冷热冲击循环后,剪切强度也不会明显改变,表现出很好的可靠性。铜纳米片在300℃烧结20分钟后可以得到剪切强度为29.1 MPa的焊接接头。在相同条件下和铜纳米颗粒相比,树枝状铜和铜纳米片具有更优秀的低温烧结性能。（3）不同粒径纳米铜颗粒的制备及烧结性能的研究本章研究了不同粒径的Cu纳米颗粒的合成及其作为功率半导体的低温互连材料的应用。使用醋酸铜作为前驱体,抗坏血酸作为还原剂,乙二醇和甲苯的混合溶液作为溶剂,不同的脂肪酸和烷基胺作为表面活性剂和助表面活性剂合成制备了多种粒径的Cu纳米颗粒,然后选择四种比较有代表性粒径的Cu纳米颗粒进行测试,其抗氧化性能测试结果证明铜纳米颗粒的抗氧化性和其粒径大小和表面包覆剂的含量有关。通过调节烧结参数,在烧结30分钟后剪切强度达到最大值,通过对比四种粒径焊接接头的剪切强度,探究烧结性能和颗粒粒径大小,颗粒表面包覆剂含量的关系,100 nm的铜颗粒在350℃烧结30分钟后,焊接接头的剪切强度可以达到26.5 MPa。