铁电柔性电子中铁电薄膜失效机理研究

可延展柔性电子由于具有柔性、可延展性，将可开创全新的应用领域，因而柔性电子的研究及应用必将对人类的生活产生巨大的影响。铁电薄膜具有许多优越的性能，在柔性电子器件中有着重要的应用前景。然而铁电材料本身具有一个明显不足，即大部分铁电材料都非常脆，容易发生断裂。本项目以铁电薄膜为研究对象，以可延展铁电柔性电子中的断裂问题为研究重点，以澄清多层铁电薄膜/基体结构的破坏模式和断裂机理为目标，针对多层铁电薄膜/基体结构中的脱层与断裂破坏模式，采用理论求解和数值分析的方法来分析、探讨多场耦合环境下的破坏原因，着重阐明温度与残余应力、裂纹、界面、薄膜厚度等主要因素对界面、自由边缘等关键部位的应力分布的影响，以及各因素之间的相互作用；同时，采用有限元模拟和试验的方法来对主要分析结论进行验证。

铁电薄膜在柔性电子器件中有着重要的应用前景，因此柔性电子的相关研究及应用必将对人类的生活产生巨大的影响。本项目围绕柔性电子器件界面破坏模式演变及铁电薄膜自身破坏机理等问题开展了系统研究，取得了一系列有特色的创新型成果。针对无机薄膜与软基体间的界面提出了界面滑移失效机制，并用于结构失效分析，所得结果与实验能较好吻合。对柔性电子器件的制备过程中应用非常广泛的一种重要工艺过程-转印工艺-进行了研究，解释了其中的力学机理此外，我们对压电薄膜的失效问题进行了一系列深入研究.