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| 編輯推薦： |
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随着电子、材料等技术的发展，柔性电子器件将逐渐进入千家万户，为人们的生活、保健、通信、娱乐等带来巨大的变化，柔性电子产品的设计与制造将成为朝阳产业，引 领社会变革。本书由浅入深、注重先进性和实用性，为读者全面了解柔性电子器件提供助力。
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| 內容簡介： |
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柔性电子学属于材料、化学、物理、电子等多学科交叉的前沿领域，内容主要涉及柔性可弯曲/可折叠/可拉伸/可穿戴的电子元器件、电路封装，以及它们的制备工艺和测试，是实现可穿戴设备的基础。本书从机械弯曲、杨氏模量开始，带领读者全面了解柔性电子器件的方方面面。本书适宜电子、材料、机械等相关领域的技术人员参考，也可供高等本科院校相关专业学生使用。
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| 關於作者： |
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胡来归，副研究员，复旦大学信息学院微纳系统中心副主任， 2006年博士毕业于浙江大学，先后在浙江工业大学、日本名古屋大学工作，并于2015年加入复旦大学，入选2016年度上海市浦江人才计划，主讲过”大学物理””柔性电子器件””电子系统导论”等本科生和研究生课程，长期从事柔性光/电材料与器件方向的研究工作。至今已在Nat. Commun.、npj Flexible Electron.、Adv. Funct. Mater.等国际学术期刊上发表SCI论文90多篇，英文专著章节1篇，中文教材/专著2部，申请/授权国内发明专利18项。先后主持或骨干参与国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金重点项目、上海市自然科学基金等科研项目10余项。
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| 目錄：
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绪论 001～004
参考文献004
第1章 柔性电子材料 005～038
1.1柔性材料的定义005
1.1.1应力与应变005
1.1.2弹性模量008
1.1.3柔性电子材料与器件的评估010
1.2柔性材料的分类及特性011
1.2.1柔性衬底材料011
1.2.2柔性导体013
1.2.3柔性电介质019
1.2.4柔性半导体023
1.3柔性薄膜的加工工艺026
1.3.1物理气相沉积026
1.3.2化学气相沉积030
1.3.3湿法制备工艺032
参考文献034
第2章 器件的物理与化学基础 039～076
2.1固体物理基础039
2.1.1能级与能带039
2.1.2本征半导体与掺杂042
2.1.3载流子及其输运044
2.1.4 p-n结与肖特基结049
2.1.5半导体光学性质054
2.2表面能与界面工程058
2.2.1表面与界面的定义058
2.2.2表面能与表面张力060
2.2.3表面吸附061
2.2.4表面扩散传质062
2.3物理化学基础064
2.3.1电化学基础064
2.3.2电化学阻抗谱070
参考文献076
第3章 柔性电子的材料物理 077～117
3.1低维材料物理077
3.1.1纳米材料的概念与性质077
3.1.2量子点081
3.1.3一维纳米材料084
3.1.4二维材料085
3.2有机固体物理089
3.2.1分子轨道与杂化概念089
3.2.2π-π共轭094
3.2.3有机半导体材料097
3.2.4载流子输运及导电机理100
3.3有机-无机杂化材料的物理性质106
3.3.1有机-无机杂化钙钛矿（HOIPs）材料107
3.3.2金属-有机框架（MOFs）111
参考文献116
第4章 柔性场效应晶体管 118～144
4.1场效应管的结构与原理118
4.1.1结型场效应晶体管（JFET）119
4.1.2金属-氧化物-半导体场效应晶体管122
4.1.3新型场效应管127
4.2柔性场效应管130
4.2.1柔性FET器件130
4.2.2柔性电化学晶体管135
4.2.3总结与展望143
参考文献143
第5章 柔性能源器件 145～185
5.1柔性太阳能电池145
5.1.1太阳能电池原理146
5.1.2伏安特性曲线148
5.1.3柔性太阳能电池的发展150
5.2柔性机械能采集器件162
5.2.1柔性压电器件162
5.2.2柔性摩擦电器件167
5.3柔性热能采集器件170
5.3.1柔性热电器件170
5.3.2柔性热释电器件173
5.4柔性能量存储器件176
5.4.1柔性电池176
5.4.2柔性超级电容器180
参考文献183
第6章 柔性电致发光器件 186～214
6.1电致发光器件基础186
6.1.1器件的工作原理186
6.1.2器件结构189
6.1.3器件的性能参数194
6.2柔性发光二极管195
6.2.1有机发光二极管195
6.2.2有机-无机杂化钙钛矿发光二极管197
6.2.3基于纳米材料的LED200
6.3柔性激光器204
6.3.1半导体激光器的工作原理204
6.3.2柔性激光器简介207
6.4柔性发光晶体管209
6.4.1发光晶体管的工作原理209
6.4.2柔性发光晶体管简介211
参考文献212
第7章 柔性存储器件 215～242
7.1存储器结构与原理215
7.1.1RAM和ROM217
7.1.2新型存储器件218
7.1.3忆阻器概念224
7.2神经形态器件228
7.2.1神经元与神经突触228
7.2.2神经元与突触器件235
7.2.3人工神经网络的硬件实现236
7.2.4感存算一体器件240
参考文献242
第8章 柔性传感器 243～284
8.1传感器特性243
8.1.1传感器的静态特性244
8.1.2传感器的动态特性249
8.2柔性物理传感器252
8.2.1电容式传感器253
8.2.2光电式传感器256
8.2.3压电式传感器264
8.2.4其他物理传感器266
8.3柔性化学传感器268
8.3.1金属氧化物化学传感器269
8.3.2化学场效应管型传感器270
8.3.3电化学传感器271
8.4柔性生物传感器274
8.4.1生物识别元件275
8.4.2信号转换模块277
8.4.3柔性生物传感器的应用278
参考文献281
第9章 柔性电子器件的集成与应用 285～314
9.1柔性薄膜与器件的图案化285
9.1.1光刻技术286
9.1.2软光刻技术289
9.1.3纳米压印技术291
9.1.4喷墨打印技术293
9.1.5转移印刷技术294
9.1.6自组装技术295
9.2柔性电子器件的封装299
9.2.1封装技术的分类299
9.2.2柔性芯片的机械性能测试304
9.3柔性电子器件的应用与展望304
9.3.1柔性能源器件与系统305
9.3.2柔性显示器件307
9.3.3柔性无线传输器件与物联网308
9.3.4柔性传感器与电子皮肤309
参考文献312
附录Ⅰ 315～318
附录Ⅱ 319～324
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| 內容試閱：
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自20世纪以来，电子科学与技术得到了飞速发展，电子元器件从最初的真空管，发展到二极管、三极管，再到大规模集成电路（LSI）以及超大规模集成电路（VLSI），其尺寸从宏观快速微缩到了纳米级别。英特尔创始人Gordon Moore（时任仙童半导体公司工程师）于1965年提出了著名的“摩尔定律”，即集成电路上可容纳的晶体管数目每隔18~24个月就增加一倍，性能也将提升一倍，半导体行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪。但自 2010年以来，其发展速度开始逐渐放缓，已低于摩尔定律所预测的发展速度。
随着器件尺寸越来越接近物理极限，著名物理学家霍金预测的两只“拦路虎”（量子隧穿效应与光速）如期而至，特别是制造芯片的进程来到22nm节点后，量子隧穿效应开始显著，由于栅极太短，晶体管的源漏极之间开始漏电；同时，实现1~2nm制程的硅片刻蚀所需光源也成为一大挑战。为了使相关技术不断进步，新的半导体材料、晶体管架构技术（比如FinFET）和异构集成技术不断地被提出，电子信息行业也呈现出多元化的发展，在继续缩小晶体管尺寸和提高芯片密度的同时，多功能芯片与电子系统也逐渐开始出现并快速成长，例如可穿戴与植入式电子设备开始进入了人们的生活中，相应地，柔性电子学开始发展起来。
柔性电子学属于材料、化学、物理、微电子等多学科交叉的新兴学科，内容主要包括柔性可弯曲/可折叠/可拉伸/可穿戴的电子元器件、芯片、电路以及所涉及的制备工艺与物理化学知识。根据使用的材料，柔性电子器件主要可分为两类：一类是将刚性器件/芯片减薄，如使硅芯片在后期处理中变薄，再将其转移至柔性可弯曲的衬底上，从而实现一定程度的可弯曲性，而工艺与性质仍与传统硅基芯片一样；另一类是直接采用柔性材料制造柔性器件与电路，如有机材料、纳米材料等。相比较而言，后者的柔韧性与延展性要远大于前者，同时，后者不需要在高温下也能实现电子元器件的制造，甚至可以通过印刷和卷对卷工艺，低成本、大面积地制造柔性电子元件，如大面积的柔性显示板和太阳能电池面板。
伴随着柔性电子的快速发展，科学家们已开发出了各式各样的柔性电子器件（如发光二极管、柔性电池、超级电容器和传感器等），除了小分子、聚合物和有机单晶材料外，一些新型材料（如二维材料、有机无机杂化钙钛矿材料、液态金属、离子凝胶等）也被广泛地运用到了各种柔性电子器件中，并带来了各种新的器件功能与性质，对应的应用清单也越来越大。
本书围绕复旦大学信息科学与工程学院开设了近十年的新型交叉学科课程“柔性电子器件”，面向授课过程中不同知识背景的学生情况（譬如：物理、电子信息、微电子等专业背景的学生缺乏柔性电子涉及的化学知识，而电子信息、化学、材料等背景的学生对半导体物理知识不够熟悉），结合过去数十年来柔性电子领域的相关研究和突破，并站在国内外柔性电子领域众多专家的肩膀上，从机械弯曲、杨氏模量等基本概念开始，带领读者踏上柔性电子器件的认识旅程。
本书适用于柔性电子学的入门性课程，也可作为学术研究的工具书或参考资料。全书共分成9章内容进行介绍，涉及柔性电子器件的材料、工作原理、制造工艺、发展历史与现状、相应的应用与展望。其中，胡来归老师负责编写绪论、第1章、第2章、第6~9章，并统稿全书内容；第4章和3.1节由丛春晓老师编写；第5章、3.2节和3.3节由詹义强老师、蔚安然老师编写。在本书的编写过程中，研究生徐凯（绪论与第1章）、秦守坤（第2章）、林远（3.1节）、刘天一（3.2节）、郭强（3.3节）、聂青青（4.1节）、周雪婷（4.2节）、胡志杰（5.1节）、张若桐（5.2~5.4节）、张秋仪（第6章）、盛晨旭（第7章）、单乐乐（第8章）、夏大成（第9章）协助资料收集与整理，在此表示衷心的感谢，也感谢2023年修读该课程的研究生同学为该书编写提供的帮助。
本书得到复旦大学首批“七大系列精品教材”立项建设项目的资助，在此表示衷心的感谢。由于笔者水平和经验有限，加上柔性电子学发展迅速，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。
编著者
2024年8月
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