信息学院胡又凡-彭练矛课题组在超薄柔性电子器件研究中取得重要进展
随着消费电子的蓬勃发展,可穿戴电子设备的形态愈加多样化和人性化。超薄的柔性电子器件由于可与人体组织器官共形接触,提供更加友好的人机交互方式,受到学术界和产业界的广泛关注。这类器件的厚度一般只有╳微米量级,在加工过程中须黏附于刚性基板(为器件提供临时支撑)之上,但将器件从刚性基∩板上剥离,却易受到应力损伤。因此,高效且无损地实现柔性电♂子器件与刚性支撑基板之间的快速分离,是大面积制备高性能超薄柔性电子器件的关键工艺。
近日,北京大学信★息科学技术学院、纳米器件物理与化学教育部重点实验室胡又凡研究员-彭练矛教授课题组在相关研究中取得重要进展。他们利用毛细力辅助的电化学分层工艺,实现了从硅片上无损、高效地剥离超薄的柔性器件,避免了柔性电子器件加工过程的应力损伤,并可保证超薄电子器件的制备具有100%的成功率。
课题组利用高导电性的硅片作为支撑基板,在硅片表面制备出超薄的柔性聚合物衬底,于其上完成电路和功能元件的流片加工及必要△封装。在剥离柔性器件的关键工艺中,引入电化学反应,使导电硅片边缘接触氯化钠(NaCl)电解质溶液,并在导电硅与电解质溶液之间施加电压;硅片的边缘在电压作用下发生阳极反应,导致硅片与柔性器件之间产生狭缝;狭缝引发毛细现象,吸引电解质溶液沿硅片表面攀升,最终使得々柔性电子器件与硅片轻柔地分开。这种毛细力辅助的电化学分层工艺操作简单,剥离速度快,且无需昂贵的激光器等设备;与此同时,还可以保证柔细电子器件表面干燥、清洁,避免腐蚀剂的沾污。更重要的是,这种分层工艺不引入应力损伤,具有100%的成功率,适用于Parylene(聚对二甲苯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯;课题组成功剥离该衬底上的器件,整体厚度不足200 nm)、PI(聚酰亚胺)和SEBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)等多种柔性聚合物衬底的剥离。利用这一毛细力辅助的电化学分层工艺,课题组在超薄衬底上实现了高性能的碳纳米管晶体管阵列,以及信号放大电路、CMOS(互补金属氧化物半导体)环形振荡电路等较复杂的柔性碳基集成电路,从而验证了这一工艺的广泛适用性。
这一研究使得超薄柔性电子器件的制备工艺摆脱应力损伤等困扰,降低了超薄柔性器件的加工难度,大大提升了超薄柔性电子器件的成品率,对实现超薄柔性★电子器件的性能提升和规模集成具有重要意义。2018年10月初,相关工作以“利用毛细力辅助的电化学分层工艺实现超薄柔性电子系统的晶圆级加工(Wafer-scale fabrication of ultrathin flexible electronic systems via capillary-assisted electrochemical delamination)”为题,发表〓于材料学领域重要期刊《先进材料》(Advanced Materials)(DOI: 10.1002/adma.201805408);信息学院博士研究生张恒为第一作者,胡又凡与彭练矛为通讯作者。
上述研究工作得到“海外高层次人才引进计划”、国家自然科学基金、国家重点研发计划等支持。
编辑:麦洛
责编:凌薇
未经允许不得转载:二九年华大学门户 » 信息学院胡又凡-彭练矛课题组在超薄柔性电子器件研究中取得重要进展
相关推荐
- 北京大学汤富酬/乔杰/付卫研究团队在Science发文揭示人类结直肠癌发病新机制
- 【改革先锋】司法体制改革的“燃灯者”:邹碧华
- 学雷锋精神,做合格党员——北大新闻与传播学院2018级专硕党支部赴辽宁抚顺雷锋连开展共建活动
- 北大承担的国家重点研发计划“氮化物半导体新结构材料和新功能器件研究”项目启动
- 北京大学前沿计算研究╲中心第二届青年论坛举行
- “2018北京大学系统功能语言学国际论坛”在北京大学举行
- 北医三院举办首届创新转化大赛暨第二届科技成果推介会
- 牛津大学Ngaire Woods教授主讲“动荡时代的全№球领导力”
- 第六医院院际合作院长论坛暨第三届深圳精神卫生中心工作会议召开
- 【改革开放杰出贡献北大人】之一:“中国氢弹之父”于敏
- 首届“阅读马拉松”收官:韩茂莉※领读《中国环境史》
- 2018年医学部统战工作调研座谈交流会召开
- 台湾“十大杰出青年基金会”高阶团一行访问北京大学
- 生科魏文胜课题组再次发文报道长非编码RNA的功能性筛选新方法
- 中东欧国家歌剧节总监代表团到歌剧研究院访问
- 提高安全防护本领々 齐心共建平安校园——昌平校区举行紧急疏散与灭火消防演练
- 汤富酬、乔杰团队与合作者建立人类精子发生过程高精度转录组图谱
- 第十一届“晨兴”化学生物学前沿论坛暨北京大学-普林斯顿大学新药研究双边学术交流会举行
- “圆梦新一代”主题座谈会暨环境科学与工程学院团学例会召开
- 心理中心第九期“一杯心茶”活动举行
新闻公告
- 北京大学党员师生积极为战胜疫情奉献爱心、自愿捐款 03-04
- 北京大学春季学期线上开课 02-17
- 抗击疫情 北大在行动 01-31
高考招生
- 北京大学2017年招生章程 08-05
- 北京大学2018年招生章程 08-05
- 北京大学2016年招生章程 08-05
- 北京大学2014年招生章程 08-05
- 北京大学留学预科班2014年招生简章 08-05
- 北京大学2012年招生章程 08-05
- 北京大学招生章程(2013) 08-05
- 北京大学2011年招生章程 08-05
- 北京大学2010年招生章程 08-05
- 北京大学2013年各地分专业招生计划 08-05