具有近塑性可拉伸愈合区的自修复互连
软凝聚态物质
2019-02-06 v1
摘要
柔性电子系统如卷曲显示器、可穿戴设备等，有望带来改变人类与环境交互方式的激动人心的可能性。然而，它们存在互连与器件可靠性差的问题。柔性互连易因机械应力、静电放电和环境退化而发生开路失效。使用可拉伸导体和新颖几何形状的被动方法改善了其对机械应力的响应，但一旦发生故障便无法挽救互连。采用自修复技术的主动方法可修复故障，已有演示方法或使用相对稀有材料、或改变常规互连制造工艺、或仅应对机械应力导致的故障、或不可拉伸。本工作中我们讨论一种克服这些局限的自修复技术，并演示具有金属导电性和近塑性可拉伸性的愈合区。这是通过将导电颗粒分散于封装在互连上方的绝缘液体中实现的。无论失效原因如何，愈合由失效互连开路间隙中出现的电场自动触发。该场使导电颗粒极化并聚集连成链桥接间隙修复故障。利用铜-硅油分散体系，我们展示了自修复互连，其可拉伸愈合区电导率约为 S/m，允许应变从 12% 到 60%。此前可拉伸互连使用铜以外的材料。此处我们有效展示了自修复、可拉伸的铜。本工作有望实现柔性基板上高速、自修复且可拉伸的互连，从而提升系统可靠性。
引用
@article{arxiv.1808.04270,
title = {Self Healing Interconnects with a Near Plastically Stretchable Heal},
author = {Amit Kumar and Virendra Parab and Arindan Handu and Li Ding and Sanjiv Sambandan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.04270},
year = {2019}
}