具有梯度波紋結(jié)構(gòu)的硅基可延展柔性PN結(jié)
發(fā)布時(shí)間:2021-02-03 06:02
在利用旋涂摻雜工藝制備基于硅單晶薄膜條帶的PN結(jié)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,通過(guò)將條帶轉(zhuǎn)印至預(yù)拉伸柔性基底的方法,使具有PN結(jié)結(jié)構(gòu)的硅單晶條帶在柔性基底預(yù)應(yīng)變釋放后受力屈曲,得到了具有波紋結(jié)構(gòu)的可延展柔性PN結(jié)器件。三維輪廓表征結(jié)果表明,非規(guī)則對(duì)稱(chēng)梯形硅單晶薄膜條帶在柔性基底被釋放后形成了振幅和波長(zhǎng)漸變分布的梯度波紋結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)不同退火時(shí)間所制備的PN結(jié)進(jìn)行I-V特性表征,觀察到PN結(jié)正向電流與摻雜時(shí)間呈正相關(guān),但過(guò)長(zhǎng)的摻雜時(shí)間會(huì)導(dǎo)致PN結(jié)單向?qū)ㄐ阅芟陆。最?在不同宏觀拉伸應(yīng)變下對(duì)具有梯度波紋結(jié)構(gòu)的可延展柔性PN結(jié)進(jìn)行了I-V特性表征,測(cè)試結(jié)果表明梯度波紋結(jié)構(gòu)能夠在一定的宏觀拉伸應(yīng)變下保持器件性能穩(wěn)定,展示了該結(jié)構(gòu)在柔性電子領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
【文章來(lái)源】:電子元件與材料. 2020,39(09)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
柔性可延展PN結(jié)制備流程圖
圖1 柔性可延展PN結(jié)制備流程圖在SOI基底上完成PN結(jié)條帶的制備后,為了將條帶結(jié)構(gòu)從SOI基底上剝離,將其置于HF蒸氣環(huán)境中進(jìn)行刻蝕,以去除中間埋氧層(SiO2層)。隨后,采用基體與固化劑質(zhì)量比為5∶1的PDMS作為印章,將條帶轉(zhuǎn)移至印章上。與此同時(shí),按基體與固化劑質(zhì)量比20∶1進(jìn)行PDMS目的基底的制備。為了向目的基底中引入預(yù)拉伸應(yīng)變,將經(jīng)過(guò)紫外表面處理的目的基底在130 ℃下加熱10 min,使基底受熱產(chǎn)生膨脹(約3.57%)。將印章與膨脹后的基底貼合并緩慢勻速揭起印章,條帶即可從印章上成功轉(zhuǎn)移至基底,完成轉(zhuǎn)印過(guò)程。轉(zhuǎn)印完成后,將基底自然冷卻至室溫(15 ℃)。此時(shí)基底緩慢回縮,條帶受基底回縮力作用發(fā)生屈曲,最終形成波紋結(jié)構(gòu)。
宏觀拉伸應(yīng)變對(duì)可延展柔性PN結(jié)I-V特性的影響。
【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(xiàn)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]氧化物功能薄膜器件的柔性化策略[J]. 王倩,高能,張?zhí)靾?姚光,潘泰松,高敏,林媛. 材料導(dǎo)報(bào). 2020(01)
[3]新型柔性顯示薄膜的設(shè)計(jì)[J]. 吳林,馬建設(shè),蘇萍. 應(yīng)用光學(xué). 2019(05)
[4]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)
本文編號(hào):3016018
【文章來(lái)源】:電子元件與材料. 2020,39(09)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
柔性可延展PN結(jié)制備流程圖
圖1 柔性可延展PN結(jié)制備流程圖在SOI基底上完成PN結(jié)條帶的制備后,為了將條帶結(jié)構(gòu)從SOI基底上剝離,將其置于HF蒸氣環(huán)境中進(jìn)行刻蝕,以去除中間埋氧層(SiO2層)。隨后,采用基體與固化劑質(zhì)量比為5∶1的PDMS作為印章,將條帶轉(zhuǎn)移至印章上。與此同時(shí),按基體與固化劑質(zhì)量比20∶1進(jìn)行PDMS目的基底的制備。為了向目的基底中引入預(yù)拉伸應(yīng)變,將經(jīng)過(guò)紫外表面處理的目的基底在130 ℃下加熱10 min,使基底受熱產(chǎn)生膨脹(約3.57%)。將印章與膨脹后的基底貼合并緩慢勻速揭起印章,條帶即可從印章上成功轉(zhuǎn)移至基底,完成轉(zhuǎn)印過(guò)程。轉(zhuǎn)印完成后,將基底自然冷卻至室溫(15 ℃)。此時(shí)基底緩慢回縮,條帶受基底回縮力作用發(fā)生屈曲,最終形成波紋結(jié)構(gòu)。
宏觀拉伸應(yīng)變對(duì)可延展柔性PN結(jié)I-V特性的影響。
【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(xiàn)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]氧化物功能薄膜器件的柔性化策略[J]. 王倩,高能,張?zhí)靾?姚光,潘泰松,高敏,林媛. 材料導(dǎo)報(bào). 2020(01)
[3]新型柔性顯示薄膜的設(shè)計(jì)[J]. 吳林,馬建設(shè),蘇萍. 應(yīng)用光學(xué). 2019(05)
[4]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)
本文編號(hào):3016018
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