柔性電子技術

《柔性電子技術》以當前半導體電子產業所出現的技術革命為背景，針對柔性電子技術在信息、能源、醫療、國防等重要領域的應用需求，簡要介紹柔性電子技術的概念、發展歷程和重要應用方向，系統介紹柔性電子器件設計方法、柔性電子功能材料、柔性電子關鍵製備技術、柔性固體器件、柔性集成電路及系統和柔性電子檢測技術與可靠性分析等所面臨的機遇與挑戰，並對柔性電子的發展前景進行展望。 ^[2] 

叢書序

前言

第1章 緒論 1

1.1 柔性電子技術起源 1

1.1.1 半導體集成電路材料、器件及分類 1

1.1.2 後摩爾定律時代產業與技術發展趨勢 2

1.1.3 柔性電子技術的定義與內涵 3

1.2 柔性電子技術的重要意義 4

1.2.1 科學技術意義 5

1.2.2 產業發展意義 5

1.3 柔性電子技術的發展歷程 6

1.3.1 有機柔性電子的發展歷程 7

1.3.2 無機柔性電子的發展歷程 7

1.4 柔性電子技術當前研究進展和應用 10

1.4.1 基於無機半導體材料的柔性器件 10

1.4.2 柔性芯片 13

1.4.3 基於有機材料的柔性器件 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 柔性儲能器件 23

1.4.7 柔性顯示技術 25

1.4.8 柔性集成微系統 26

參考文獻 27

第2章 柔性電子器件的設計方法 31

2.1 可延展柔性結構的設計 31

2.1.1 波浪結構法 31

2.1.2 島橋結構法 36

2.2 3D可延展柔性結構 48

2.2.1 纏繞結構 48

2.2.2 壓縮屈曲自組裝結構 52

2.2.3 3D柔性電子技術的應用 55

2.3 柔性襯底結構設計 56

2.3.1 蜂窩狀襯底結構 56

2.3.2 齒形微結構 62

2.3.3 應變限制結構設計 68

2.3.4 應變隔離結構 76

2.4 柔性電子器件熱管理 83

參考文獻 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 94

3.2 柔性絕緣材料 94

3.2.1 柔性有機絕緣材料 95

3.2.2 柔性無機絕緣材料 99

3.3 柔性半導體材料 103

3.3.1 柔性硅基半導體材料 104

3.3.2 柔性化合物半導體材料 107

3.3.3 柔性有機半導體材料 111

3.4 柔性導電材料 113

3.4.1 柔性金屬導電材料 114

3.4.2 柔性碳基導電材料 116

3.4.3 柔性有機導電材料 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 柔性可降解半導體材料 128

3.5.3 柔性可降解金屬材料 129

參考文獻 130

第4章 柔性電子關鍵製備技術 143

4.1 圖案化製備技術 143

4.1.1 光刻技術 143

4.1.2 軟刻蝕技術 144

4.1.3 噴墨打印技術 146

4.1.4 卷對卷印刷技術 149

4.2 轉印技術 150

4.2.1 轉印的原理 152

4.2.2 速度控制轉印 153

4.2.3 温度控制轉印 156

4.2.4 氣壓控制轉印 159

4.2.5 液體控制轉印 160

4.3 柔性電子封裝技術 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 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 柔性應變/壓力傳感器 205

5.4.4 柔性温度傳感器 214

5.4.5 柔性生化傳感器 217

5.5 柔性無線傳輸器件 228

5.5.1 柔性NFC器件 228

5.5.2 柔性天線 233

參考文獻 238

第6章 柔性集成電路及系統 250

6.1 集成電路及系統的定義與發展趨勢 250

6.2 柔性芯片製備與測試 252

6.2.1 超薄柔性芯片製備 254

6.2.2 超薄芯片拾取與轉移 257

6.2.3 超薄柔性芯片剝離理論模型 259

6.2.4 超薄芯片性能表徵 263

6.2.5 柔性芯片可靠性測試 265

6.3 柔性微系統封裝集成技術 267

6.3.1 柔性微系統封裝基本概念 267

6.3.2 柔性互聯技術 271

6.3.3 柔性包封技術 277

參考文獻 280

第7章 柔性器件界面失效與可靠性評估 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驗研究 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 307

參考文獻 316

第8章 柔性電子技術的前景與展望 318

8.1 柔性電子技術的應用前景 318

8.1.1 健康醫療 318

8.1.2 腦機接口 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 物聯網 319

8.2 柔性電子技術的發展方向 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 322

8.2.5 柔性集成技術與工藝 324

索引 325 ^[2]