德显筑芯程——“漫道”讲堂(十二)|柔性电子材料、器件及应用
西电新闻网讯(通讯员 黄茜 厉成江)柔性电子(Flexible Electronics)是一种是将有机/无机材料电子器件制作在柔性或可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子,柔性电子具有更高的灵活性,能够适应不同的工作环境,满足设备的形变要求。柔性电子技术的出现不仅能够整合电子电路、电子组件、材料、平面显示、纳米技术等领域技术,同时横跨半导体、封测、材料、化工、印刷电路板、显示面板等产业,可协助传统产业的转型。目前,柔性电子技术在信息、能源、医疗、制造等各个领域的应用重要性日益凸显,已成为世界多国竞相发展的前沿技术。
为丰富同学知识体系,拓展专业视野,认识科技发展的前沿,使学生更加深入了解微电子行业的发展现状和未来前景,并提早为后续的深入学习打下坚实基础。海棠9号书院与微电子学院协同合作,从2020年秋季学期开始为三年级同学开设系列专家、学者讲座,分别由包括院士、长江学者、杰青等在内的32名教授、博导担任主讲,主要介绍技术热点、学术前沿、学习与科研方法等方向,助力人才的多元化培养。10月28日晚,微电子学院常晶晶教授做客“漫道”讲堂,以“柔性电子材料、器件及应用”为主题向同学们介绍了柔性电子技术的发展现状及前景。
常教授首先从柔性电子发展背景出发,介绍了集成电路的两个发展方向:一是不断缩小器件的尺寸,改进工艺;另一方向就是在后摩尔时代发展功能化多样化器件,而发展柔性电子等功能器件是后摩尔时代的重要研究方向。柔性电子在信息安全、可降解生物医疗和零废物消费电子等领域具有巨大潜力,在航天、航空、军事、移动通讯等方面具有广泛的应用前景,其中实现基于柔性电子的body net是目前最前沿的研究方向之一。然而,由于柔性电子工艺与传统光刻工艺存在差异,因此制备柔性电子器件需要柔性印刷电子工艺对光刻工艺进行补充,从而通过印刷工艺实现智能标签、天线、传感器的快捷制备。
常教授说道,制约柔性电子器件性能和稳定性的因素包括了材料和器件工艺两方面,而柔性电子相关材料主要分为“有机半导体材料”、“金属氧化物半导体材料”、“钙钛矿材料”和“二维材料”四类。其中有机半导体材料在印刷电子和柔性器件方面拥有巨大潜力,宽禁带半导体氧化物在柔性电子材料中也占有重要地位,钙钛矿材料主要被应用于太阳能电池,最后,以石墨烯为代表的二维材料在光电器件、光电催化、超级电容器、传感器方面起着重要作用。
最后常老师结合自身经历向同学们传授了科研经验:一是要学会critical thinking,通过质疑和批判来学习;二是一定要思路开放,对于不同应用不同需求要多讨论多研究;三是基础要扎实,原理要清楚;四是对待实验要有严谨的科学态度;五是要注重细节;六是要拥有主动性和持之以恒的决心。常老师还给了同学们许多关于大学学习生活的建议,同学们纷纷表示获益匪浅。
新型柔性电子材料与器件从提出、发现、实现到应用,在近10年内得到迅速发展,其强可折叠性、多能力复合结构等特性对未来信息技术发展和系统应用的影响巨大。而西电微电子学院始终传承着不断创新、勇于探索、持之以恒的科研精神,走在微电子行业发展的前列。相信西电微院学子定能凭借自己扎实的学科素养和无限的创新潜力,不断创新、进步,书写中国微电子行业发展的新辉煌。
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