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随着可延展柔性电子电路广泛应用于医疗设备和智能设备,对可延展柔性电子电路电学特性的研究成为一大热点。因此,建立具有分析可延展柔性电子电路性能的设计平台十分必要。本文建立了可延展柔性电子电学性能设计与分析的平台。首先,为仿真分析一个完整的可延展柔性电子电路的电路性能,建立了对可延展柔性电路各个重要组成部分进行仿真分析的设计平台。其次,结合了柔性电子电路转印工艺技术的特点,针对可延展柔性电子系统显著区别于PCB技术的“软硬结合”的特点,基于柔性电子设计平台,解决了大形变条件下集成电路库元件模型和互连特性建模两个关键问题。本文的主要创新工作包括如下三点:1.建立了柔性电子设计平台。柔性电子设计平台主要具有柔性互连导线建模、柔性器件建模、柔性电子电路系统仿真、柔性电路布局布线仿真等功能。（1）柔性互连导线的仿真建模,对于单根可延展柔性互连导线进行寄生参数提取、频域上S参数分析和时域上延时分析,对于耦合可延展柔性互连导线进行频域上S参数分析和时域上串扰分析;（2）柔性器件的仿真建模,对于柔性电阻和柔性电容分别进行参数提取对比,对于柔性的NMOS和PMOS器件进行电学性能仿真分析;（3）柔性电子电路系统的仿真分析,以柔性比较器为例,对柔性电路功能及其电学性能进行仿真验证;（4）柔性电路布局布线规则,以柔性放大电路为例,对柔性互连布局布线进行仿真验证。2.建立了单根可延展柔性互连线S参数模型和耦合可延展柔性互连线串扰模型。对于单根可延展柔性互连导线S参数模型的建立,首先,在考虑趋肤效应和互连导线的形变情况下对互连寄生参数进行提取分析;然后,搭建起可延展柔性互连导线等效电路,利用基尔霍夫定律获得导线传输矩阵;最后,将传输矩阵进行变换获取互连S参数模型。对于耦合可延展柔性互连导线串扰模型,首先,进行相应的寄生参数提取分析;其次,搭建起耦合互连导线等效电路;最后,利用基尔霍夫定律计算出串扰电压。建立的S参数模型与柔性电子设计平台仿真结果进行对比,误差仅有3%。建立的耦合可延展柔性互连导线串扰模型与仿真结果对比,误差为10%。因此,所提出的模型均较为精准描述可延展柔性互连的电特性,并可以应用到柔性电子系统中。3.柔性晶体管小信号模型参数提取分析。以NMOS器件为例,对比转印前后器件的性能变化情况。对于器件跨导Gm,由于柔性PDMS衬底整体掺杂浓度变小,器件的阈值电压变小,漏电流Ids变大,器件跨导变大;对于器件输出电阻Rds,由于是将MOS管的功能模块转移到柔性衬底上,所以一部分衬底材料由半导体材料变成绝缘体材料,衬底等效出来的寄生电阻变大;对于器件栅电容Cgs,Cgd,当改变上层硅厚度时,随着上层硅厚度的减薄,栅电容随之减小。对于器件结电容Cds,由于在发生转印前后,器件的功能模块部分结构并没有产生影响,所以其结电容不发生变化。