《可控大變形高性能柔性可延展電子器件結構設計力學》是依託浙江大學，由宋吉舟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：可控大變形高性能柔性可延展電子器件結構設計力學
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：宋吉舟
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以無機半導體例如矽為電子元件的柔性可延展電子器件，既具有半導體矽的電學和物理特性，同時具有大延展性，已成為電子產業的研究熱點。然而目前用於柔性可延展電子器件的結構設計，雖然可以滿足大延展性的要求，但無法滿足高性能柔性可延展電子器件的要求：(1)同時具有大密度功能器件和大延展性，和 (2)控制功能器件的應變水平從而控制功能器件的變形行為。針對這些問題和挑戰，本項目提出基於自相似互聯導線和柔性基體表面微結構的全新柔性可延展電子結構設計，研究自相似互聯導線的可延展力學機制和表面微結構的變形分布對功能器件變形的影響和調控機理，以結構幾何形式、尺寸大小、材料性能匹配、應變控制等為設計參數，發展系統整體柔性和延展性的設計原理，實現具有大密度功能器件（＞90％）和大延展性（＞100％）的高性能柔性可延展電子。本項目的研究將有助於提升柔性可延展電子器件的結構設計技術水平，大大推進柔性可延展電子的套用範圍。
結題摘要
基於無機材料（例如矽）的可延展柔性電子器件，既具備傳統電子器件的高性能，又具有可拉伸、彎曲、扭轉等力學特性，在能源、醫療、國防等領域具有廣泛套用前景。實現可延展柔性無機電子器件最有效的途徑是通過力學結構設計，將傳統剛硬無機薄膜與柔性基體集成。硬薄膜與柔性基體的力學性能相差多個數量級，這對器件的結構設計和可靠性帶來極大的挑戰。 本項目針對當前可延展柔性結構設計中存在的問題和挑戰，提出新型可延展結構設計，重點開展硬薄膜/柔性基體屈曲力學分析、柔性基體的可延展結構設計、薄膜/柔性基體界面粘附調控和界面失效準則、薄膜/基體結構的熱力耦合變形等。這些結果對認識硬薄膜/柔性基體結構的變形機制和提高可延展柔性電子器件的可靠性具有重要的科學和現實意義。 項目共發表期刊論文24篇（其中SCI論文20篇）；培養在讀博士生4名，畢業碩士生1名，在讀碩士生3名；組織國內外學術會議（conference/symposium）或會議分會場11次，包括2016年3月16-18日作為會議主席組織召開國際前沿力學主題研討會“IUTAM Symposium on Mechanics of Stretchable Electronics”；參加各類學術會議26次；項目負責人宋吉舟2014年獲香港求是科技基金會“求是傑出青年學者獎”，2015年獲浙江省傑出青年基金，2016年獲國家自然科學基金委優秀青年科學基金資助，2017年入選新領軍者年會“青年科學家”。
