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行業新聞

在“硬質”世界里 柔性屏電子技術大有可為

柔性屏幕、柔性芯片、柔性電極只是柔性電子技術的冰山一角。實際上，信息技術所涉及的傳感、信息傳輸、信息處理、能源存儲等多種環節都有望實現柔性化。據介紹，柔性電子概念最早可追溯至對有機電子學的研究，大約起步于上世紀60年代，當時科研人員試圖用有機半導體替代硅等無機半導體，從而使有機電子器件具備柔性特點。“現在柔性電子技術仍處于起步階段，研發人員很多時候在嘗試，試圖突破傳統思路，創造新的領域和產業。”清華大學柔性電子技術研究中心主任馮雪說。
不難想象，作為一個新興領域，目前柔性電子技術的研發過程仍充滿重重挑戰。

清華大學材料學院副院長沈洋認為，整體而言，目前柔性電子技術主要面臨兩個挑戰。“第一個挑戰是力學問題，柔性電子元器件在反復折疊、彎曲時會不斷承受交變應力，時間久了容易開裂、出問題，目前主要通過結構設計克服這個問題。”沈洋說，第二個挑戰是電子封裝問題，就是把在柔性基板上集成的部件嚴絲合縫地封裝在一起，并實現預期功能。南洋理工大學材料科學與工程學院教授陳曉東以柔性傳感器舉例說，一方面，現階段還缺乏可靠的制備工藝實現大規模生產。另一方面，科學家仍在探索如何讓柔性傳感器與人體形成可靠的黏附界面層，并具備生物兼容性。此外，動態耐受性也是柔性傳感器面臨的重要考驗，因為它常常需要在用戶身體處于動態的情況下采集數據。

二維材料或是未來選擇之一

在柔性電子器件的材料選擇上，科研人員也在不斷摸索。

沈洋介紹，美國西北大學教授約翰·羅杰斯是柔性電子領域的先驅之一，羅杰斯的研究證實，像硅這樣原本又硬又脆的材料，在變得非常薄或尺度非常小之后，會具有一定柔性。這當然是個好消息。因為硅在目前半導體材料中占主導地位，把硅基片柔性化，可以說是實現柔性電子系統的“捷徑”。“一代材料一代器件，材料是我們做電子器件最重要的基礎之一。目前我們正在探索將硅基電子元器件柔性化的同時，又保證其高頻、高速的導電特性。”馮雪說。

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