發(fā)布時(shí)間：2022-01-21 13:51

　　因其在醫(yī)療健康、裝備結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的誘人應(yīng)用前景,以實(shí)現(xiàn)可延展、可彎曲電子器件為核心的柔性電子技術(shù)已經(jīng)成為新型電子器件研究的熱點(diǎn)之一。通過(guò)在無(wú)機(jī)器件上引入耐拉伸力學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)器件柔性化的無(wú)機(jī)柔性電子器件,與有機(jī)柔性電子器件相比具有高性能與高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。在目前提出的典型耐拉伸力學(xué)結(jié)構(gòu)中,通過(guò)薄膜屈曲形成的波紋結(jié)構(gòu)是一種簡(jiǎn)便易行,且得到較為系統(tǒng)的研究與應(yīng)用的結(jié)構(gòu)。由于薄膜在形成波紋結(jié)構(gòu)后會(huì)引入可控的梯度應(yīng)變,因而波紋結(jié)構(gòu)作為一種向薄膜中引入周期性應(yīng)變分布的方法,也在應(yīng)變工程領(lǐng)域中具有應(yīng)用潛力。然而以往報(bào)道的關(guān)于無(wú)機(jī)薄膜波紋結(jié)構(gòu)的研究,都是基于規(guī)則矩形條帶展開的,關(guān)于利用非規(guī)則矩形條帶薄膜形成的波紋結(jié)構(gòu)的研究鮮有報(bào)道。由于條帶寬度的變化會(huì)導(dǎo)致基底在回縮時(shí)產(chǎn)生不均勻的回縮力,薄膜的形狀變化可能對(duì)最終形成的波紋結(jié)構(gòu)形態(tài)會(huì)造成影響。因此探究具有梯度屈曲形態(tài)的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體薄膜的制備工藝及其形貌與工藝參數(shù)間的關(guān)系,不僅是對(duì)波紋結(jié)構(gòu)研究的進(jìn)一步完善,也可為功能薄膜的應(yīng)變工程提供一種引入梯度應(yīng)變分布的方法。本課題以單晶硅薄膜為研究對(duì)象,利用光刻、反應(yīng)離子刻蝕等工藝將薄膜圖形化為對(duì)稱梯形結(jié)構(gòu)。利用轉(zhuǎn)印技術(shù)將薄... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

柔性電子領(lǐng)域的進(jìn)展

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4（g）（h）圖1-2實(shí)現(xiàn)器件柔性化的三種力學(xué)結(jié)構(gòu)。（a）一維均勻薄膜波紋結(jié)構(gòu)[31]；（b）二維人字形薄膜波紋結(jié)構(gòu)[43]；（c）開放網(wǎng)格結(jié)構(gòu)[30]；（d）直聯(lián)島橋結(jié)構(gòu)[27]；（e）蛇形互聯(lián)島橋結(jié)構(gòu)[27]；（e）分形互聯(lián)島橋結(jié)構(gòu)[28]；（g）梯度屈曲形態(tài)[32]；（h）基于折紙結(jié)構(gòu)的可折疊超級(jí)電容器[33]應(yīng)變工程，是通過(guò)一定方法對(duì)材料施加應(yīng)變，從而改變材料內(nèi)原子排布參數(shù)，進(jìn)而對(duì)其能帶、極化、輸運(yùn)特性等物理性能進(jìn)行調(diào)控的一門科學(xué)。隨著薄膜材料厚度的不斷減小，特別是石墨烯、二硫化鉬等二維材料的發(fā)現(xiàn)，應(yīng)變對(duì)材料性能的調(diào)控也越發(fā)明顯[36-38]。而要進(jìn)行應(yīng)變工程的研究，如何向材料中引入應(yīng)變是首先需要解決的問(wèn)題，柔性電子技術(shù)的發(fā)展則為應(yīng)變的引入提供了新的思路。通過(guò)直接對(duì)轉(zhuǎn)移有功能材料的柔性基底施加宏觀變形或薄膜的屈曲誘導(dǎo)薄膜產(chǎn)生形變，可通過(guò)材料宏觀形變與微觀應(yīng)變的耦合將應(yīng)變引入材料中。利用宏觀形變引入應(yīng)變，可以避免使用離子注入、外延生長(zhǎng)等復(fù)雜的工藝，并且可以便捷靈活地引入多種類型的應(yīng)變，適用的調(diào)控對(duì)象范圍也比較廣。近年來(lái)，針對(duì)通過(guò)宏觀變形引入應(yīng)變這一問(wèn)題，已有一些代表性的研究成果。Kim等人發(fā)現(xiàn)在柔性基底上制備的硅納米薄膜器件在被彎折時(shí)器件的遷移率會(huì)發(fā)生改變[39]，當(dāng)器件沿著圓柱面彎曲，器件整體受到了張應(yīng)力，器件有效遷移率得到了提升，Zhao等也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象[40]。Wang等人在具有波紋結(jié)構(gòu)的GaAs納米條帶中發(fā)現(xiàn)了其波峰與波谷處的能帶帶隙與拉曼峰位發(fā)生了改變[41]。在磷烯中也發(fā)現(xiàn)類似的能帶調(diào)制現(xiàn)象現(xiàn)象，且表現(xiàn)出強(qiáng)烈的各向異性，沿著不同方向形成屈曲形態(tài)時(shí)，磷烯的能帶會(huì)發(fā)生不同的變化，且這種現(xiàn)象是可逆的[42]。以上的研究結(jié)果說(shuō)明，通過(guò)

第一章緒論5變分布，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜物性的連續(xù)調(diào)控。因此，如何更好的利用薄膜屈曲形成的波紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行薄膜的應(yīng)變工程等物性調(diào)控，是一個(gè)值得進(jìn)一步研究的問(wèn)題。（a）（b）（c）圖1-3柔性電子在應(yīng)變工程中的應(yīng)用。（a）應(yīng)變對(duì)硅基電子器件遷移率的改變：右側(cè)兩幅圖分別為沿不同方向?qū)ζ骷┘討?yīng)變時(shí)器件的有效遷移率變化[39]；（b）屈曲形態(tài)薄膜峰/谷處應(yīng)變對(duì)GaAs拉曼峰位與能帶的調(diào)控[41]；（c）薄膜屈曲對(duì)磷烯能帶的調(diào)控[42]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于硅光電二極管的低吸收劑量率實(shí)時(shí)在線探測(cè)器[J]. 劉建勇,蹇源,石建敏,唐春,楊桂霞.  電子元件與材料. 2020(01)
[2]可延展柔性無(wú)機(jī)微納電子器件原理與研究進(jìn)展[J]. 馮雪,陸炳衛(wèi),吳堅(jiān),林媛,宋吉舟,宋國(guó)鋒,黃永剛.  物理學(xué)報(bào). 2014(01)

碩士論文
[1]AlxGa1-xAs柔性薄膜制備及其光電性能研究[D]. 王宇軒.電子科技大學(xué) 2016
[2]利用旋涂摻雜工藝與激光退火技術(shù)制備高性能Ge器件的研究[D]. 劉暢.南京大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3600382