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[IEEE 2018国际柔性电子技术会议(IFETC) - 加拿大安大略省渥太华(2018.8.7-2018.8.9)] 2018国际柔性电子技术会议(IFETC) - 柔性印刷有机薄膜晶体管器件与集成电路应用
摘要: 本文简要报道了基于有机薄膜晶体管(OTFT)器件及可印刷电子材料的柔性印刷电子技术的最新进展。将展示印刷OTFT器件的成功制备与运行,以及触发器逻辑门和运算放大器等多种集成电路应用。
关键词: 有机电子学、柔性电子学、有机薄膜晶体管、印刷电子学
更新于2025-09-23 15:22:29
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超越热极限的自供电柔性电子器件
摘要: 由于具有轻薄、自维持和生物相容等特性,采用高性能无机材料的自供电柔性电子器件被视为未来电子技术的核心发展方向,可应用于体域传感器网络及下一代物联网(IoT)。然而多数无机材料需通过半导体制造等高温工艺加工,这与柔性塑料衬底不兼容。因此必须开发新方法突破传统工艺的热限制,在各类柔性塑料衬底上实现无机柔性电子技术。本综述论文介绍了突破热限制在塑料衬底上制备柔性高性能无机电子器件的最新技术进展,包括激光辅助工艺、化学/机械剥离法等既兼容柔性塑料衬底又适配常规器件制备流程的技术方案。同时阐述了基于这些突破热限制的新技术所开发的新型应用器件,如柔性光电子器件、柔性大规模集成电路(LSI)、柔性能量收集器及柔性传感器。本文指明了构建高性能自供电系统用未来柔性无机电子技术的正确发展方向。
关键词: 高温工艺、自供电设备、剥离技术、塑料基板系统、激光技术、柔性电子学
更新于2025-09-23 15:21:21
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由金属纳米线-层状非干燥甘油凝胶组装的透明柔性电子器件
摘要: 由于可穿戴电子设备的需求,对兼具透明性与机械耐久性的导电材料需求日益增长。目前常见做法是在透明但刚性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底,或具有延展性但不透明的Ecoflex?基底上铺设金属纳米线。本研究假设:若将金属纳米线铺设在兼具延展性与吸湿性的凝胶层上,有望组装出透明、可拉伸且耐用的导体。通过部分用甘油替代预成型聚丙烯酰胺水凝胶中的水分,我们获得了这种吸湿特性——所得凝胶(称为甘油凝胶)能通过从空气中吸收水分子,在开放环境中保持6个月以上的水合状态。通过调节交联剂与丙烯酰胺的用量,我们将该甘油凝胶定制为可拉伸至原长8倍的材料。利用预拉伸法(最高达400%预拉伸),该甘油凝胶成功沉积出波浪状银纳米线,且未出现PDMS基底上常见的纳米线纽结与界面裂纹问题。当预拉伸量为100%时,所得纳米线-凝胶导体即便经历5000次形变循环后,仍保持85%的光学透明度与17.1欧姆/平方的导电率。本研究成果将广泛助力提升新一代柔性电子器件的性能表现。
关键词: 甘油、韧性、水合、可拉伸水凝胶、柔性电子学
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019器件研究会议(DRC) - 美国密歇根州安娜堡(2019.6.23-2019.6.26)] 2019年器件研究会议(DRC) - 基于MOVPE-MoS?的高响应度柔性光电探测器
摘要: 我们展示了基于金属有机气相外延法(MOVPE)生长的二硫化钼(MoS2)的柔性光电探测器。这些光电器件具有高达83分贝的宽动态范围,且在低偏压下可实现高达550安培/瓦的高响应度,这种可扩展的制备方案使其成为医疗领域未来光学传感器的理想选择——该领域对柔性电子器件有着强烈需求。晶圆级规模的MOVPE-MoS2材料对于制备高电流开关比(达六个数量级)的MoS2场效应晶体管也具有重要意义,结合标准接触式光刻技术可制造大规模柔性集成电路。
关键词: 二维材料、二硫化钼、金属有机气相外延、光电探测器、柔性电子学
更新于2025-09-23 15:21:01
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柔性电子:可拉伸电极及其未来
摘要: 柔性电子学作为一门新兴且令人振奋的研究领域,引发了学界对如何制备兼具耐用性与高应变性能的柔性电子材料的浓厚兴趣。随着可穿戴/植入式电子设备的兴起以及人机友好型智能软体机器人需求的增长,学术界与工业界正投入大量精力研发高柔性功能材料(尤其是可拉伸电极)。在各类形变模式中,拉伸性能是最具挑战性的要求。本综述聚焦基于"剪纸"(kirigami)新设计策略的可拉伸透明电极最新进展,探讨其在类皮肤电子、可植入生物降解器件及仿生软体机器人等新兴应用领域的突破。通过对比不同电极材料的光电与力学特性,评述了关键成果的优劣。同时讨论了几何构型、基底材料与粘附性等核心设计要素,为跨材料体系的通用型可拉伸电极工程化提供了策略启示。研究表明,高拉伸性与生物相容性兼备的电极将有力推动下一代智能仿生电子器件的发展。
关键词: 剪纸艺术、电子皮肤、软体机器人、可拉伸透明电极、柔性电子学
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过选择性液相塑化与非破坏性折叠式折纸技术构建的具有行列控制线的六面体LED阵列
摘要: 柔性电子的折纸/剪纸技术是制造三维电子器件的有效途径,因为成熟的硅基技术可用于平面电路布局。然而,要实现通用行列控制线以开发三维可寻址传感和显示系统仍具挑战。本研究通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控通道,利用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)薄膜进行选择性塑化来解决该问题。DMF的快速液相吸收、室温下在ABS薄膜中的长效滞留特性,以及60-80°C脱塑化时的快速解吸过程,使其能实现可控塑化。微流控通道的应用可实现高分辨率选择性塑化,从而产生极端局部弯曲甚至内外折叠效果,在无裂纹产生的前提下实现基于收褶的折纸工艺。将薄膜型电子器件层压至ABS薄膜后实施选择性塑化与形变,可在电子器件层面实现无干扰的收褶折纸,例如展示具有通用行列控制线的六面体发光二极管(LED)阵列。
关键词: 基于折叠的折纸技术、塑化、微通道、三维电子学、柔性电子学
更新于2025-09-23 15:19:57
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柔性电子器件中的有机晶体材料
摘要: 柔性电子技术因其革新人类生活的潜力而备受关注。高性能有机晶体材料(OCM)被视为下一代柔性电子设备(如显示器、图像传感器和人工皮肤)的有力候选者。这类材料不仅具有柔韧性、分子多样性、低成本、溶液可加工性及与柔性基底固有兼容性等显著优势,还因晶界少、缺陷微小而能确保优异且均匀的电子特性。同时,OCM也是探究有机物本征电学与力学性质、揭示柔性器件物理机制的重要工具,可为柔性材料与器件设计提供进一步指导。尽管过去数十年OCM基柔性电子技术已取得重大进展,本文旨在对该前沿领域进行及时综述:首先介绍OCM的晶体堆积、电荷传输及组装方法;继而详细讨论柔性基底上/内定向/图案化OCM的先进构建策略;随后重点阐述基于OCM的先进柔性器件及其潜在应用;最后提出该领域未来发展方向与机遇,以期为后续研究提供指引。
关键词: 器件制备、柔性电子学、有机晶体材料、电荷传输、应用
更新于2025-09-23 07:54:58
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用于低品位废热回收的高性能可溶液加工柔性SnSe纳米片薄膜
摘要: 由于存在效率低、成本高和可扩展性差等技术难题,近室温的低位废热回收受到限制。本研究报道了一种低成本且可扩展的溶液法制备纳米结构SnSe薄膜的工艺,并展示了其近室温下的优异热电性能。输运研究表明,SnSe纳米片界面间强烈的声子散射产生了巨大的热边界电阻和0.09 W m?1 K?1的超低热导率。此外,实验证明该SnSe薄膜可轻松集成于柔性塑料基底,并在1000次弯曲循环后仍保持高性能。这项研究共同展示了一种低成本、可扩展的方法,用于制造高性能柔性薄膜能量收集器件,为近室温环境下的电子器件和传感器供电。
关键词: 能效、二维范德华材料、溶液法加工、热电学、热能收集、声子、纳米结构、柔性电子学
更新于2025-09-24 06:23:34
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基于聚乙烯吡咯烷酮与WS2量子点的高稳定性柔性忆阻器件
摘要: 制备了嵌入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)基柔性忆阻器件中的二硫化钨(WS2)量子点(QDs),该器件展现出典型的双稳态电学开关特性与显著的非易失性忆阻行为。从器件的电流-电压(I-V)曲线测得最大开关比接近10^4,其置位电压为+0.7 V,有效降低了能耗。器件数据提取的保持时间高达1×10^4秒,表明其具有非易失特性。通过弯折测试进一步证实了器件的高柔性特征。通过拟合I-V曲线阐释了载流子输运机制,器件的可能工作机理可基于电子俘获与释放过程进行解释。本研究采用超声与水热法制备了均匀分散于透明N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中的WS2量子点。
关键词: 忆阻器件、非易失性存储器、聚乙烯吡咯烷酮、二硫化钨量子点、柔性电子学
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于溶液的AlO<sub>x</sub>激光诱导超快燃烧合成及其在薄膜晶体管中的应用
摘要: 采用准分子激光退火(ELA)技术对非晶金属氧化物进行溶液法加工,近期已成为实现大面积电子器件的可行方案,能在降低相关成本与工艺时间的同时提供高质量材料。但现有研究主要集中于半导体层和透明导电氧化物层,而非绝缘层。本研究通过ELA触发的燃烧合成法,在低温(≤150°C)条件下制备出适用于柔性电子器件制造的非晶氧化铝(AlOx)薄膜晶体管(TFT)绝缘层。研究表明,ELA与燃烧合成的结合可在更短时间内(≤15分钟)显著提升介电薄膜致密化程度。通过150°C短时干燥结合ELA处理的优化方案,获得了兼具高击穿电压(4 MV cm?1)与理想介电常数(9)的介质层。总体而言,采用15分钟干燥+ELA工艺制备的AlOx介质层器件展现出优异特性:高饱和迁移率(20.4±0.9 cm2 V?1 s?1)、低亚阈值摆幅(0.10±0.01 V dec?1)及近零开启电压。ELA技术制备的溶液法高k值AlOx介电层质量卓越,性能超越热板退火和深紫外(DUV)固化等传统方法。该成果极具应用前景——凭借超快薄膜致密化特性与ELA的表面/区域选择性优势,将为印刷电子产业带来重要价值。
关键词: 薄膜晶体管、准分子激光退火、溶液法加工、非晶金属氧化物、燃烧合成、柔性电子学
更新于2025-09-19 17:13:59