柔性電子技術(shù)

目錄
叢書(shū)序
前言
第1章 緒論 1
1.1 柔性電子技術(shù)起源 1
1.1.1 半導(dǎo)體集成電路材料、器件及分類(lèi) 1
1.1.2 后摩爾定律時(shí)代產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2
1.1.3 柔性電子技術(shù)的定義與內(nèi)涵 3
1.2 柔性電子技術(shù)的重要意義 4
1.2.1 科學(xué)技術(shù)意義 5
1.2.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義 5
1.3 柔性電子技術(shù)的發(fā)展歷程 6
1.3.1 有機(jī)柔性電子的發(fā)展歷程 7
1.3.2 無(wú)機(jī)柔性電子的發(fā)展歷程 7
1.4 柔性電子技術(shù)當(dāng)前研究進(jìn)展和應(yīng)用 10
1.4.1 基于無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的柔性器件 10
1.4.2 柔性芯片 13
1.4.3 基于有機(jī)材料的柔性器件 14
1.4.4 碳基納米材料 17
1.4.5 柔性非易失邏輯器件 21
1.4.6 柔性?xún)?chǔ)能器件 23
1.4.7 柔性顯示技術(shù) 25
1.4.8 柔性集成微系統(tǒng) 26
參考文獻(xiàn) 27
第2章 柔性電子器件的設(shè)計(jì)方法 31
2.1 可延展柔性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 31
2.1.1 波浪結(jié)構(gòu)法 31
2.1.2 島橋結(jié)構(gòu)法 36
2.2 3D可延展柔性結(jié)構(gòu) 48
2.2.1 纏繞結(jié)構(gòu) 48
2.2.2 壓縮屈曲自組裝結(jié)構(gòu) 52
2.2.3 3D柔性電子技術(shù)的應(yīng)用 55
2.3 柔性襯底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 56
2.3.1 蜂窩狀襯底結(jié)構(gòu) 56
2.3.2 齒形微結(jié)構(gòu) 62
2.3.3 應(yīng)變限制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 68
2.3.4 應(yīng)變隔離結(jié)構(gòu) 76
2.4 柔性電子器件熱管理 83
參考文獻(xiàn) 86
第3章 柔性電子功能材料 94
3.1 柔性電子功能材料分類(lèi) 94
3.2 柔性絕緣材料 94
3.2.1 柔性有機(jī)絕緣材料 95
3.2.2 柔性無(wú)機(jī)絕緣材料 99
3.3 柔性半導(dǎo)體材料 103
3.3.1 柔性硅基半導(dǎo)體材料 104
3.3.2 柔性化合物半導(dǎo)體材料 107
3.3.3 柔性有機(jī)半導(dǎo)體材料 111
3.4 柔性導(dǎo)電材料 113
3.4.1 柔性金屬導(dǎo)電材料 114
3.4.2 柔性碳基導(dǎo)電材料 116
3.4.3 柔性有機(jī)導(dǎo)電材料 119
3.5 柔性可降解材料 123
3.5.1 柔性可降解絕緣材料 124
3.5.2 柔性可降解半導(dǎo)體材料 128
3.5.3 柔性可降解金屬材料 129
參考文獻(xiàn) 130
第4章 柔性電子關(guān)鍵制備技術(shù) 143
4.1 圖案化制備技術(shù) 143
4.1.1 光刻技術(shù) 143
4.1.2 軟刻蝕技術(shù) 144
4.1.3 噴墨打印技術(shù) 146
4.1.4 卷對(duì)卷印刷技術(shù) 149
4.2 轉(zhuǎn)印技術(shù) 150
4.2.1 轉(zhuǎn)印的原理 152
4.2.2 速度控制轉(zhuǎn)印 153
4.2.3 溫度控制轉(zhuǎn)印 156
4.2.4 氣壓控制轉(zhuǎn)印 159
4.2.5 液體控制轉(zhuǎn)印 160
4.3 柔性電子封裝技術(shù) 162
4.3.1 液體封裝 163
4.3.2 防水透氣封裝 165
4.3.3 散熱封裝 167
參考文獻(xiàn) 169
第5章 柔性固體器件 175
5.1 薄膜晶體管 175
5.2 柔性顯示器件 180
5.3 柔性能源器件 184
5.3.1 柔性電池 184
5.3.2 柔性超級(jí)電容器 190
5.3.3 柔性能量收集器 191
5.4 柔性傳感器件 193
5.4.1 柔性生物傳感電極 193
5.4.2 柔性光電傳感器 200
5.4.3 柔性應(yīng)變/壓力傳感器 205
5.4.4 柔性溫度傳感器 214
5.4.5 柔性生化傳感器 217
5.5 柔性無(wú)線(xiàn)傳輸器件 228
5.5.1 柔性NFC器件 228
5.5.2 柔性天線(xiàn) 233
參考文獻(xiàn) 238
第6章 柔性集成電路及系統(tǒng) 250
6.1 集成電路及系統(tǒng)的定義與發(fā)展趨勢(shì) 250
6.2 柔性芯片制備與測(cè)試 252
6.2.1 超薄柔性芯片制備 254
6.2.2 超薄芯片拾取與轉(zhuǎn)移 257
6.2.3 超薄柔性芯片剝離理論模型 259
6.2.4 超薄芯片性能表征 263
6.2.5 柔性芯片可靠性測(cè)試 265
6.3 柔性微系統(tǒng)封裝集成技術(shù) 267
6.3.1 柔性微系統(tǒng)封裝基本概念 267
6.3.2 柔性互聯(lián)技術(shù) 271
6.3.3 柔性包封技術(shù) 277
參考文獻(xiàn) 280
第7章 柔性器件界面失效與可靠性評(píng)估 283
7.1 柔性器件界面失效模式 283
7.2 柔性器件界面失效的實(shí)驗(yàn)研究 287
7.3 柔性器件界面的失效分析 293
7.3.1 薄膜/軟襯底界面失效的強(qiáng)度理論 293
7.3.2 薄膜/軟襯底界面失效的能量理論 300
7.3.3 薄膜/軟襯底界面失效的黏彈性效應(yīng) 307
參考文獻(xiàn) 316
第8章 柔性電子技術(shù)的前景與展望 318
8.1 柔性電子技術(shù)的應(yīng)用前景 318
8.1.1 健康醫(yī)療 318
8.1.2 腦機(jī)接口 318
8.1.3 航空航天 318
8.1.4 交通能源 318
8.1.5 顯示與信息交互 319
8.1.6 物聯(lián)網(wǎng) 319
8.2 柔性電子技術(shù)的發(fā)展方向 319
8.2.1 柔性材料 319
8.2.2 柔性集成器件 320
8.2.3 柔性電路 321
8.2.4 柔性電子系統(tǒng) 322
8.2.5 柔性集成技術(shù)與工藝 324
索引 325