第三代半导体材料具有其优异的性能,相较于传统半导体材料,有着高温、高集成度、高压、高功率密度、高散热等工作特点,对其芯片互连材料带来了新的挑战和需求,需要寻求一种高性能、低成本、极端条件下服役、具备长期稳定性与可靠性的互连材料。与合金焊锡膏、导电胶等互连材料相比,纳米金属材料具有“低温烧结,高温服役,烧结后性能与块状金属本体相近”的特点,非常适合于作新型微纳互连材料。相较于纳米金、纳米银等贵金属,纳米铜由于“高性能、低成本”的特性,在未来的电力电子、微波射频、光电子等关键领域的芯片互连有着十分广阔的应用前景。当前,使用纳米铜作新型互连材料进行芯片的低温烧结互连已经成为行业的研究热点。本文以氢氧化铜（Cu（OH）₂）为铜源、抗坏血酸（C₆H₈O₆）作还原剂、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作保护剂,在无水乙醇（C₂H₆O）溶液中通过液相化学还原法制备得到纳米铜。研究了不同溶剂、不同保护剂、反应时间、反应温度、铜源与还原剂摩尔比以及保护剂摩尔比对纳米铜尺寸、形貌及纯度的影响。得到制备尺寸较小、分散均匀无团聚、以及无氧化纯度较高的纳米铜的实验条件。通过调整PVP的用量,制备出平均尺寸100 nm-245 nm的尺寸可控纳米铜。并对纳米铜进行透射电镜、红外光谱以及热重分析等辅助表征,进一步研究了纳米铜的表面结构、成分及热分解特性。在恒温恒湿环境下进行纳米铜的储存稳定性实验,测试所制备的纳米铜的抗氧化性能。本文通过纳米铜的电沉积实验,重点探讨了在有PVP包覆及无PVP包覆的情况下,纳米铜形成过程电化学机理的差异。将氢氧化铜-PVP制备纳米铜的反应体系配制成同等成分的电解液,使用电化学工作站配合旋转圆盘电极,在无水乙醇溶剂中选取合适的有机支持电解质并采取有效的实验前处理措施,开展循环伏安法及计时电流法电化学实验。发现PVP的添加不会改变铜离子还原为纳米铜所需的过电位,也不会改变纳米铜还原过程中的沉积机理。PVP所起的主要作用在于抑制铜离子的还原,降低铜离子还原为纳米铜过程的反应速率及成核率,使纳米铜成核与成长过程更加接近于瞬时成核的理论曲线,这是纳米铜颗粒细化的一个重要原因。最后,本文将有机包覆尺寸可控的纳米铜粉配制成铜膏,进行烧结性能测试。研究了不同的铜粉质量分数以及不同的烧结温度对铜块试样烧结后性能的影响,并对不同烧结温度下进行烧结后的铜块试样进行机械结合性能的测试与分析。