摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
第1章 引言 | 第10-31页 |
1.1 柔性电子器件的发展以及研究意义 | 第10-19页 |
1.1.1 采用传统无机半导体材料的柔性电子器件 | 第11-15页 |
1.1.2 采用柔性材料的柔性电子器件 | 第15-17页 |
1.1.3 柔性电子器件的应用 | 第17-19页 |
1.2 柔性压力传感器的研究现状 | 第19-28页 |
1.2.1 基于有机以及纳米材料的柔性压力传感器研究现状 | 第20-25页 |
1.2.2 基于无机半导体材料的柔性压力传感器研究现状 | 第25-27页 |
1.2.3 现有研究所存在的问题 | 第27-28页 |
1.3 论文的研究目标与研究内容 | 第28-31页 |
1.3.1 论文研究目标与意义 | 第28-29页 |
1.3.2 研究目标,研究内容与结构安排 | 第29-31页 |
第2章 基于新型微纳结构的柔性压力传感器的理论研究 | 第31-54页 |
2.1 三种不同工作机理的理论探索和比较分析 | 第31-34页 |
2.2 基于高斯随机分布表面微结构和接触压阻复合型机理的柔性压力传感器 | 第34-37页 |
2.3 九种不同的表面形貌的模型建立 | 第37-39页 |
2.4 柔性压力传感器数值分析流程 | 第39-43页 |
2.4.1 九种不同的表面形貌的高度分布函数的提取 | 第40-41页 |
2.4.2 电容型柔性压力传感器的工作机理及模型建立 | 第41-42页 |
2.4.3 接触型柔性压力传感器的工作机理及模型建立 | 第42页 |
2.4.4 接触及压阻复合型压力传感器的工作机理及模型建立 | 第42-43页 |
2.5 数值仿真分析的结果以及分析 | 第43-52页 |
2.5.1 不同表面形貌对器件力学性能的影响 | 第43-44页 |
2.5.2 表面形貌以及工作机理对器件整体响应以及线性度的影响 | 第44-46页 |
2.5.3 表面形貌以及工作机理对器件响应灵敏度的影响 | 第46-48页 |
2.5.4 表面形貌以及工作机理对器件重复性可靠性的影响 | 第48-52页 |
2.6 本章小结 | 第52-54页 |
第3章 基于有机聚合物纳米复合材料和新型微纳结构的柔性压力传感器 | 第54-99页 |
3.1 压阻柔性纳米复合材料的制备 | 第54-56页 |
3.2 柔性压力传感器的结构设计以及制作封装工艺 | 第56-59页 |
3.3 高灵敏度宽线性范围柔性压力传感器的测试和表征 | 第59-79页 |
3.3.1 针对器件的测试要求进行测试平台的搭建及器件读出电路的确定 | 第59-64页 |
3.3.2 柔性压力传感器微观结构的观测和表征 | 第64-67页 |
3.3.3 柔性压力传感器的循环响应及灵敏度测试 | 第67-70页 |
3.3.4 柔性压力传感器的重复性测试 | 第70-72页 |
3.3.5 柔性压力传感器的频率响应特性 | 第72-73页 |
3.3.6 柔性压力传感器的瞬态响应特性 | 第73-74页 |
3.3.7 柔性压力传感器的回滞特性 | 第74-75页 |
3.3.8 柔性压力传感器的温度特性 | 第75-76页 |
3.3.9 柔性压力传感器对风载,压力,弯曲和扭曲的响应特性 | 第76-78页 |
3.3.10 本工作中器件的灵敏度和线性响应范围与其他工作的对比 | 第78-79页 |
3.4 基于柔性压力传感器的柔性腕带式心率计研究 | 第79-87页 |
3.4.1 柔性腕带式心率计的应用优势及需要解决的问题 | 第79-83页 |
3.4.2 柔性腕带式心率计的器件制作及封装工艺 | 第83页 |
3.4.3 柔性腕带式心率计的抗干扰读出电路以及计数电路 | 第83-85页 |
3.4.4 柔性腕带式心率计的测试 | 第85-87页 |
3.5 基于柔性压力传感器的流体动力学测量研究 | 第87-96页 |
3.5.1 基于微纳结构的柔性器件用于流体动力学传感器的可行性以及有待解决的问题 | 第87-90页 |
3.5.2 柔性流体动力学传感器的制作及封装工艺 | 第90-91页 |
3.5.3 柔性流体动力学传感器的水下测试及相关仿真分析 | 第91-96页 |
3.6 本章小结 | 第96-99页 |
第4章 基于硅基半导体材料的新型柔性压力传感器 | 第99-131页 |
4.1 硅基半导体材料的耐高温柔性压力传感器阵列的结构设计 | 第99-101页 |
4.2 基于硅基半导体材料的耐高温柔性压力传感器的仿真分析 | 第101-103页 |
4.3 硅基柔性压力传感器阵列的曲面牺牲层工艺实现 | 第103-116页 |
4.3.1 灰度光刻技术原理 | 第105-106页 |
4.3.2 灰度光刻工艺参数标定试验 | 第106-111页 |
4.3.3 灰度光刻工艺数值仿真分析 | 第111-113页 |
4.3.4 灰度光刻工艺版图设计 | 第113-116页 |
4.3.5 度光刻工艺实现曲面牺牲层的曝光以及显影工艺 | 第116页 |
4.4 硅基柔性压力传感器阵列的曲面结构层淀积及图形化刻蚀工艺 | 第116-120页 |
4.4.1 曲面结构层低温PECVD沉积工艺 | 第116-117页 |
4.4.2 具有2微米高差的曲面结构衬底上的光刻以及刻蚀工艺 | 第117-120页 |
4.5 牺牲层释放工艺 | 第120-123页 |
4.6 背硅减薄柔性化工艺 | 第123-124页 |
4.7 器件测试 | 第124-129页 |
4.7.1 单器件压力传感性能测试 | 第124-128页 |
4.7.2 传感器阵列耐高温性能测试 | 第128-129页 |
4.8 本章小结 | 第129-131页 |
第5章 结论 | 第131-135页 |
5.1 论文的主要研究成果 | 第131-132页 |
5.2 论文创新点 | 第132-133页 |
5.3 未来工作展望 | 第133-135页 |
参考文献 | 第135-142页 |
致谢 | 第142-144页 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第144页 |