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由于具有良好的柔韧性,柔性可伸展电子器件具有巨大的发展前景。目前,针对柔性电子的大量研究工作还集中在理论机理和基础实验研究阶段,急需进行大量理论结构模型和相关实验研究工作。因此针对柔性电子结构的理论建模和相关性能仿真以及柔性电子技术的实验研究都具有非常重要的意义。 在柔性电子中,常把硅等硬薄膜与柔软的弹性基底黏附在一起形成柔性复合层结构,该结构即具有良好的电学性能又具有优异的可延展性。本文通过采用复合梁结构模型研究其在弯矩作用下变形的力学性质,分析PDMS层的应变隔离作用大小及其影响因素。这对柔性电子的结构的设计和优化具有重要参考意义。 通过实验研究和有限元仿真对转印过程进行了研究,介绍了转印实验的样品制备、结构组装、撕起和电子显微镜观察等步骤。建立了转印过程的有限元模型,模拟了薄膜发生断裂和应力波传播的过程,给出了撕起速度对转印效率和应力集中程度的影响,这与实验结果在趋势上基本符合。这些工作有助于转印中图章的选取,也为改善转印实验的效果提供了一些指导。 通过压曲实验等探索了PDMS与薄膜材料之间的界面行为,针对压曲实验中薄膜与PDMS界面间的滑移进行了测量,通过实验定性分析了薄膜与PDMS基底问的黏附情况,得到了表面微结构与界面黏附力的关系,并讨论了实验结果中的一些现象。 利用有限元软件对柔性传感器的敏感元件进行了初步仿真,对其结构力学性能进行了研究,得到了其应力应变云图。设计了PVDF柔性传感器模型,并对其制备方法和工艺进行了研究,对柔性压电传感器的制备进行了初步探索。