柔性電子結(jié)構(gòu)及柔性傳感器研究.pdf

1、由于具有良好的柔韌性，柔性可伸展電子器件具有巨大的發(fā)展前景。目前，針對柔性電子的大量研究工作還集中在理論機(jī)理和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究階段，急需進(jìn)行大量理論結(jié)構(gòu)模型和相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究工作。因此針對柔性電子結(jié)構(gòu)的理論建模和相關(guān)性能仿真以及柔性電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究都具有非常重要的意義。
　　在柔性電子中，常把硅等硬薄膜與柔軟的彈性基底黏附在一起形成柔性復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)即具有良好的電學(xué)性能又具有優(yōu)異的可延展性。本文通過采用復(fù)合梁結(jié)構(gòu)模型研究其在彎矩作用

2、下變形的力學(xué)性質(zhì)，分析PDMS層的應(yīng)變隔離作用大小及其影響因素。這對柔性電子的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有重要參考意義。
　　通過實(shí)驗(yàn)研究和有限元仿真對轉(zhuǎn)印過程進(jìn)行了研究，介紹了轉(zhuǎn)印實(shí)驗(yàn)的樣品制備、結(jié)構(gòu)組裝、撕起和電子顯微鏡觀察等步驟。建立了轉(zhuǎn)印過程的有限元模型，模擬了薄膜發(fā)生斷裂和應(yīng)力波傳播的過程，給出了撕起速度對轉(zhuǎn)印效率和應(yīng)力集中程度的影響，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果在趨勢上基本符合。這些工作有助于轉(zhuǎn)印中圖章的選取，也為改善轉(zhuǎn)印實(shí)驗(yàn)的效果提供了一些

3、指導(dǎo)。
　　通過壓曲實(shí)驗(yàn)等探索了PDMS與薄膜材料之間的界面行為，針對壓曲實(shí)驗(yàn)中薄膜與PDMS界面間的滑移進(jìn)行了測量，通過實(shí)驗(yàn)定性分析了薄膜與PDMS基底問的黏附情況，得到了表面微結(jié)構(gòu)與界面黏附力的關(guān)系，并討論了實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的一些現(xiàn)象。
　　利用有限元軟件對柔性傳感器的敏感元件進(jìn)行了初步仿真，對其結(jié)構(gòu)力學(xué)性能進(jìn)行了研究，得到了其應(yīng)力應(yīng)變云圖。設(shè)計(jì)了PVDF柔性傳感器模型，并對其制備方法和工藝進(jìn)行了研究，對柔性壓電傳感器的制備進(jìn)