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oe1(光电查) - 科学论文

13 条数据
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  • 一种稳定反应性银墨水的简便制备方法，用于制备高导电性和柔性电极

    摘要： 导电油墨的稳定性和导电图案的机械柔韧性对柔性印刷电子器件至关重要。本研究报道了一种用于简便制备柔性电极的稳定反应型银墨水。该墨水主要由银-异丙醇胺（IPA）络合物、甲酸还原剂和羟乙基纤维素（HEC）粘合剂组成，表现出良好的化学稳定性。通过掩模印刷和热烧结工艺在聚酰亚胺（PI）基底上制备了柔性电极，并系统研究了烧结参数及HEC粘合剂含量对银层电学性能、柔韧特性和微观结构演变的影响。结果表明：110°C烧结获得的银层电阻率低至12.1μΩ·cm，仅为块体银的八倍。此外，经弯曲、扭转和折叠测试后，烧结银层仍保持优异的柔韧性和低相对电阻。这些发现证明，这种稳定的反应型银墨水为低温制备高性能柔性印刷电子器件提供了极具前景的低成本方案。

    关键词： 反应性银墨水，高导电性，银层，柔韧性，印刷电子

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 亚0.2微米沟道长度氧化物薄膜晶体管的纳米流变印刷技术

    摘要： 将全溶液法制备的氧化物薄膜晶体管（TFT）沟道长度缩小至纳米级是实现物联网技术下一代器件的关键。本研究采用新开发的纳米流变印刷（nRP）技术，制备出沟道长度仅160纳米的氧化物TFT，远超当前直接印刷技术的工艺极限。该器件开/关电流比约10^7，亚阈值电压1.7伏，迟滞效应0伏，场效应迁移率0.16平方厘米每伏每秒。实现亚微米沟道印刷TFT的核心在于采用新型非晶La-Ru-O材料作为源/漏电极图案——该材料在纳米尺度兼具良好导电性与优异nRP特性。传统印刷方法无法制备如此短沟道TFT，因此本技术对实现低成本、大面积、环保型新一代印刷电子器件具有重要价值。

    关键词： 纳米流变印刷、热压印、印刷电子、溶液法工艺、氧化物薄膜晶体管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 柔性印刷有机晶体管中的三维单片集成

    摘要： 薄膜晶体管的直接打印技术在普适化、轻量化的可穿戴电子应用领域具有巨大潜力。然而印刷集成电路的进展仍十分有限。本研究提出一种三维（3D）集成方法，既能像光刻驱动的摩尔定律那样实现印刷晶体管密度的规?；┱梗挚商嵘骷阅?。为验证该方法的可行性，我们通过高良率、高均匀性且具全年稳定性的打印工艺，在塑料箔上实现了双栅有机晶体管的可扩展3D集成。此外，通过三个互补型晶体管的3D堆叠，我们提出了一种可编程3D逻辑阵列方案，为设计新兴应用必需的印刷柔性数字电路提供了新途径。本研究所展示的3D单片集成策略适用于碳纳米管、氧化物半导体和二维半导体材料等其他新兴可打印材料。

    关键词： 印刷电子、有机晶体管、三维集成、双栅极晶体管、柔性电路

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通用测试装置通过实施多种重复性机械变形来评估柔性电子器件的可靠性

    摘要： 柔性电子设备的一项要求是它们在重复机械变形期间和之后保持其电性能。因此，在本研究中，开发了一种通用测试装置，用于对柔性电极进行原位电导率测量，该装置能够施加各种机械变形，如弯曲、扭转、剪切、滑动、拉伸以及由两种同时变形组成的复杂模式?；固岢隽艘恢忠曰⌒伪湫问匝栽诘ヒ缓徒惶娣较蛏嫌盏季韧淝αΦ男路椒?，并配有数学推导的控制方法。作为弧形弯曲方法的一个示例，通过施加重复的内弯曲、外弯曲和交替内外弯曲，测量了印刷射频识别（RFID）标签天线的电阻变化。经过5000次循环后，仅经受内弯曲或外弯曲的试样的电阻增加在30%以下；然而，经受交替内外弯曲的试样的电阻增加了135%。在柔性电子设备商业化之前，确定其在各种机械变形下的可靠性至关重要。所提出的测试装置可以轻松提供各种变形，这将有助于为设备形状和结构的设计提供信息，以适应使用过程中的变形。

    关键词： 机械变形、印刷电子、可靠性、测试装置、柔性电子

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过喷墨打印银纳米粒子在橡胶薄膜上制备可拉伸耐用的可穿戴导体

    摘要： 在智能服装或机器人人造皮肤中，将传感器远离处理单元放置的需求可能需要以极低成本在可拉伸材料上布置导电线路。本研究展示了一种仅使用市售材料即可制备导线的简易方法：采用消费级喷墨打印机，在未经预拉伸的弹性硅胶基材上打印出方阻低于1Ω/□的银纳米粒子导线。该导线经超过1万次拉伸后仍保持导电性——基底粘弹性特性会导致电阻暂时升高，但随后会恢复至接近初始值，即使过度拉伸后也能在1秒内恢复导电功能。我们通过显微镜和扫描电镜图像分析了墨水溶剂导致的硅胶溶胀现象及表面纳米粒子薄膜的变化。最终，我们将一条60毫米长的可拉伸导体集成到可穿戴设备中，证实其可承受高达300%的应变，并在仅1.8V电压下恢复至能使组装LED正常工作的导电水平。这些自修复导线可作为运动服、压力内衣及机器人应用中的布线元件及二进制应变/压力传感器。

    关键词： 银纳米粒子、可拉伸、印刷电子、可穿戴设备、喷墨打印

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 所有超平整基底上的3D打印柔性氧化锌紫外光电探测器

    摘要： 展示了一种全3D打印的柔性氧化锌（ZnO）紫外光探测器，该技术不仅用于电极和感光材料的3D打印，还实现了基底的3D打印制造。通过采用水溶性聚合物层进行表面平坦化处理，开发出可作为支撑骨架的超平整柔性基底。基底制备采用双层打印配合表面处理的工艺：先打印厚而疏松的热塑性聚氨酯层作为机械支撑结构，再在其表面打印薄而致密的聚乙烯醇（PVA）层，通过微水滴精确控制PVA回流形成兼具柔性与高度均匀性的基底。在柔性基底上直接3D打印铜银纳米线网络作为导电层，随后沉积ZnO感光材料。区别于传统平面二维打印形成的薄膜结构，3D打印技术使电极具备台阶高度，可构筑类似堤坝的结构来承载厚膜ZnO。通过研究不同ZnO厚度下的光敏特性，确定了紫外响应的最佳厚度值。该器件还在自然阳光下进行了稳定性与可靠性测试。

    关键词： 紫外线辐射，紫外线探测器，紫外线传感器，印刷电子，3D打印，增材制造

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2020泛太平洋微电子研讨会（美国夏威夷州，2020年2月10日-2020年2月13日）] 2020泛太平洋微电子研讨会——近红外、紫外及激光辐照作为印刷电子光子烧结替代方法的资格认证

    摘要： 印刷电子技术以全新的制造方式为电子器件开辟了新的应用领域。凭借其技术和三维设计的自由度，催生了最初难以想象的新市场和创新产品。然而当前研究重点仍聚焦于掌握和改进印刷工艺，而后续对印刷结构进行干燥致密化处理以实现最短时间获得高导电性的工序却鲜少被关注。本文通过对比传统耗时的炉内烧结工艺，探究了适用于印刷电子的替代性光子烧结方法（包括近红外、紫外光及激光辐照）的优化参数配置。光子烧结技术通过直接向印刷结构选择性施加能量（且不损伤温度敏感基底），有望实现更快速高效的固化与烧结。实验采用ABS和PC-ABS两种聚合物材料（均为市场常见的大宗低价热塑性工程塑料）及玻璃材料作为基底，使用点胶打印机加工低成本银基微粒浆料制备印刷电路。通过印刷导线的电导率与基底附着力评估烧结效果，同时考量结构固化所需烧结时间及光子处理对基底/印刷线路的影响。实验设置两种不同印刷布局分别评估电学性能（第一布局）与附着力（第二布局），并采用全因子实验设计探究光子烧结方法：近红外辐照的关键参数为照射时长与功率；紫外光烧结的参数为照射时间与样品表面至UV发射器的距离；激光处理的参数为激光功率与运动速度。为与传统主流烧结方法对比，部分样品同时进行炉内烧结。结果表明：光子烧结可将处理时间缩短至数秒，且能获得相当甚至显著更优的电学与机械性能。

    关键词： 印刷电子、聚合物、光子烧结、导电性、替代烧结方法

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于印刷电子的Cu@Ag核壳纳米粒子激光烧结技术

    摘要： 通过在水杨酸苄酯中用水合肼还原2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]醋酸铜，随后利用电置换反应在铜表面还原银离子，合成了双金属Cu@Ag核壳纳米颗粒(NPs)。将制得的Cu@Ag NPs分散于不同沸点(丁醇和丙二醇醚)的无毒溶剂混合液中制成墨水。采用该墨水在聚酰亚胺薄膜上旋涂形成薄层。在优化条件下于空气中形成的导电层电阻率达28.5 μΩ·cm。

    关键词： 导电墨水、激光烧结、印刷电子、铜、核壳纳米粒子、银

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 旋涂玻璃与三氧化钨作为印刷阻变存储器绝缘层的比较

    摘要： 阻变随机存取存储器（ReRAM）是未来多种存储应用中极具前景的技术。本研究采用旋涂玻璃（SOG）和三氧化钨（WO3）纳米颗粒作为完全喷墨打印ReRAM单元的绝缘层。直接对比表明，开关参数的差异可用于满足不同应用的器件需求。导电原子力显微镜观察到的局部细丝形成证实两种化合物具有相同开关机制，但其电流-电压特性存在差异。作为优异绝缘体的SOG表现出GΩ量级的关态电阻，因此特别适合多比特数据存储以提高存储密度。含WO3的ReRAM单元存在较大漏电流且多比特存储能力较低，但WO3可用于制备完全无需烧结的存储器件，适用于制造过程中不允许高温的应用场景。

    关键词： 旋涂玻璃、柔性电子、印刷电子、有机电子、喷墨打印、阻变存储器

    更新于2025-09-23 01:04:37

  • 不同波长和工艺条件下PET聚合物基底上铜纳米颗粒的激光烧结用于印刷电子学

    摘要： 本研究探讨了不同激光系统烧结聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚合物薄膜上非导电铜纳米颗粒（Cu NPs）丝网印刷线路的可行性。这些材料常用于大面积功能性印刷电子器件的制造。通过开展材料的光学与热学特性表征，确定了适用的激光源及工艺条件。研究考察了直接二极管激光器（808 nm）、Nd:YAG激光器（1064 nm及532 nm二次谐波）和镱光纤激光器（1070 nm）。针对每种激光系统，均确定了实现低电阻率与高加工速度的铜纳米颗粒最佳烧结参数。最终量化了烧结线路的质量，并分析了不同波长下的激光烧结机制，同时讨论了提升铜纳米颗粒激光烧结工艺的实践要点。

    关键词： 激光烧结、印刷电子、铜纳米粒子

    更新于2025-09-16 10:30:52