机械加载下聚合物支撑金属薄膜电学与拓扑退化之间的显式关系
材料科学
2019-04-08 v1
摘要
为了全面表征聚合物基底上金属化层的机械可靠性，应同时考虑电学和机械退化。尽管导电薄膜的裂纹显然会导致电学退化，但电阻增长与诱导裂纹模式参数之间的定量关系迄今仍未得到探索。借助有限元建模，我们找到了一个显式且简洁的表达式，表明电阻随裂纹长度的四次方和裂纹面密度的二次方增长。通过与聚合物支撑金属薄膜拉伸测试的实验结果进行比较，验证了所发现的关系。所提出的模型与长度尺度无关，只要欧姆定律成立，即可应用于不同厚度的薄膜。研究表明，线裂纹密度是一个模糊参数，不能正确捕捉裂纹模式的发展。为了明确表征裂纹模式的强度，提出了一个通用的无量纲因子。结果表明，存在多种可能的裂纹模式不会导致导电薄膜的电学失效，这可用于柔性电子器件的无失效设计。
引用
@article{arxiv.1904.03007,
title = {Explicit relationship between electrical and topological degradation of polymer-supported metal films subjected to mechanical loading},
author = {Oleksandr Glushko and Philipp Kraker and M. J. Cordill},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03007},
year = {2019}
}