一种具有周期可调屈曲结构的柔性半导体薄膜及制备方法技术

本发明专利技术提供一种柔性屈曲结构周期可调的半导体薄膜及其制备方法，属于纳米薄膜制备技术领域。本发明专利技术通过在半导体薄膜上构筑周期性阵列排布的孔洞微结构，实现了在不改变预拉伸量和薄膜属性的前提下调控半导体薄膜屈曲结构的周期，使得能够适用于多种环境和条件下的应变工程研究，节约资源；并且配合使用柔性基底，使得整个薄膜具备一定的耐拉伸性；除此之外，本发明专利技术可调应变薄膜的制备工艺简便易行，调控方法简单易操作。

【技术实现步骤摘要】
一种具有周期可调屈曲结构的柔性半导体薄膜及制备方法
本专利技术属于纳米薄膜制备
，具体涉及一种柔性屈曲结构周期可调的半导体薄膜及其制备方法。
技术介绍
上世纪60年代时，科学家们就提出过柔性可延展电子器件的概念，在过去数十年里，随着科技进步与材料学发展，柔性电子器件，特别是有机柔性电子器件得到快速发展，如柔性OLED，柔性有机太阳能电池等。在力学领域里，很早便有对柔性结构的理论研究，在这些理论之中，屈曲(buckling)模型被认为是实现器件柔性、可延展化的一种有效的途径。早在2004年，二维人字状的屈曲模式被Chen等人发现并进行理论分析，他们论证了这种屈曲模式的产生是受系统能量最低的状态所决定的。2005年，Huang等人通过力学理论说明了：一、基于一维屈曲模型理论，刚性薄膜的屈曲波长和波幅与基底薄膜厚度和模量的关系；二、通过二维有限厚度基底模型计算薄膜的二维屈曲形状和三维基体的弹性场。基于以上两篇理论文章的基础，随后的研究便开始更多地将传统半导体材料或是器件进行柔性、可延展化地展开。2006年，UIUC的J.A.Rogers教授等人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有周期可调屈曲结构的柔性半导体薄膜，包括柔性基底和位于柔性基底表面具有屈曲结构的半导体薄膜，其特征在于，所述具有屈曲结构的半导体薄膜上设置有m*n个周期性阵列排布的孔洞，所述孔洞间距与孔洞的直径的比值小于3，目标周期根据实际周期需求进行设置，其中，垂直于预拉伸方向的相邻两孔洞之间的间距为孔洞间距，平行预拉伸方向的相邻两孔洞之间的间距为目标周期。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有周期可调屈曲结构的柔性半导体薄膜，包括柔性基底和位于柔性基底表面具有屈曲结构的半导体薄膜，其特征在于，所述具有屈曲结构的半导体薄膜上设置有m*n个周期性阵列排布的孔洞，所述孔洞间距与孔洞的直径的比值小于3，目标周期根据实际周期需求进行设置，其中，垂直于预拉伸方向的相邻两孔洞之间的间距为孔洞间距，平行预拉伸方向的相邻两孔洞之间的间距为目标周期。


2.如权利要求1所述具有周期可调屈曲结构的柔性半导体薄膜，其特征在于，所述半导体薄膜上设置的目标周期为固定周期或变化周期，所述固定周期为任意两行之间的目标周期相同，所述变化周期为存在至少两行孔洞的目标周期不同。


3.如权利要求1所述具有周期可调屈曲结构的柔性半导体薄膜，其特征在于，所述半导体薄膜材料为硅、砷化镓或锗；所述柔性基底材料为聚二甲基硅氧烷或Ecoflex。


4.如权利要求1所述具有周期可调屈曲结构的柔性半导体薄膜，其特征在于，半导体薄膜的厚度为40-500nm，柔性基底的厚度为1-10mm。


5.如权利要求1所述具有周期可调屈曲结构的柔性半导体薄膜，其特征在于，步骤1所述孔洞的直径为4-42μm，孔洞间距和目标周期长度均为7.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘泰松，王海钱，姚光，高敏，林媛，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51