柔性射頻硅二極管和開關的彎曲態(tài)應力影響分析.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，柔性電子以其獨特的優(yōu)勢出現(xiàn)在人們的視野。柔性電子是制作在柔性襯底上的電子及電路，可以隨著應用場所不同而進行各種需要的彎曲。隨著柔性電子研究的不斷深入，其應用頻率也在不斷提升。與傳統(tǒng)的硬質電子相比，柔性電子變得越來越有競爭力，柔性電子將是未來電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。高速柔性電子仍處于起步階段，還較少投入量產(chǎn)，原因是其穩(wěn)定性還沒有得到充分有力的證明。為了解決這一難題，也為了滿足柔性電子的各種彎曲性需求，對柔性電子的彎曲應力做

2、了一系列的分析，并結合其射頻電學特性，進行相關的影響分析。用有效可靠的有限元軟件仿真分析法來對柔性射頻電子器件進行研究，是解決當前難題的有效方法。
　　本文研究的是基于有限元應力仿真軟件ABAQUS，對柔性PET襯底上的單晶硅納米薄膜二極管和開關器件進行柱面彎曲建模和應力仿真。研究發(fā)現(xiàn)不同仿真軟件、網(wǎng)格劃分質量和載荷施加精度均會影響仿真結果及精度;隨著器件彎曲半徑的減小(77.5/38.5/28.5/21mm)，器件所受應力變大(

3、分別為178/357/492/601MPa);隨著器件尺寸的變大，器件所受應力變大;有無薄膠層對應力仿真結果基本無影響（5MPa以內）;在文中所示的彎曲方向上，器件的S21參數(shù)隨應力增加而變大，射頻特性變好。80μm2二極管在21mm彎曲半徑下所受應力比38.5mm彎曲半徑下所受應力約增加110MPa，二極管S21參數(shù)增大約0.15dB。本文中應力會導致器件沿電流方向的空穴遷移率升高，本征區(qū)電阻和串聯(lián)寄生電阻減小，進而導致射頻S21參數(shù)