第十六章测试
1.以下说法正确吗。
Q1:对于这种柔性器件的加工,是否可以采用SOI(Silicon-on-insulator)衬底,这样可能会进一步简化加工流程,并使其更容易与工业制备工艺相集成?
A1:我们最早关于纳米带的相关工作,就是基于SOI(绝缘硅)衬底,这也是我在J. A. Rogers那里做博士后时期的工作。对于这类器件的首要挑战在于,如何使得SOI器件能够与其他器件相兼容,进一步,能够制备是否可以做POI器件,也就是pervoskite on insulator。因此,我们提出了一种制备方式,也就是在块材钙钛矿上生长单晶钙钛矿薄膜,这与SOI的研究思路差不多。( )
A:对 B:错
答案:A
2.以下说法正确吗。
Q2:对于通过VIA连接的多层结构,是否需要对表面进行特殊的处理,来避免不同层之间的交叉与串扰问题?现在最薄可以到什么程度?
A2:我们现在采用硅橡胶作为封装层,它具有很高的击穿电压,并能够满足需求。下一步,我们进一步降低硅橡胶的厚度,使其具有更好的延展性与拉伸性,我们也正在对此展开研究。对于提到的四层的可拉伸系统,整体厚度为1 mm,这主要是由于商用元件的厚度限制,如果不考虑商业成本,那么其厚度可以进一步降低,达到几百微米、甚至小于百微米的级别。( )
A:对 B:错 3.以下说法正确吗。
Q3:多层系统的功耗如何?是否可以使用生物燃料电池或者电池作为能量源?
A3:如今,能量源是这个领域的巨大挑战,对我们而言,我们的创新点是多层器件的制备,所以现阶段仍然采用电池作为能量供给。我们同样可以使用生物燃料电池,但会存在不同系统之间能量匹配的问题。对于生物燃料电池,我们制备了1mW/cm2的器件,同样,Caltech的高伟教授近期提出了一种更高功率的生物燃料电池,他们都具有广阔的应用前景,当然,也可以采用太阳能电池或者其他能量源作为能量供给。( )
A:错 B:对 4.以下说法正确吗。
Q4:通过超声监测皮肤界面下的血压,它是否可以与其他商用器件相兼容?现阶段有很多类似的智能手表等产品,但是并不能持续可靠工作,您对此有何评论?
A4:的确,现在有很多商用化的智能可穿戴产品,最大的挑战在于,现阶段的很多产品,例如欧姆龙血压计,只能提供低压与高压两个静态数据,并且需要佩戴在胳膊上使用。当你在测试的时候,需要静止不动。然而,我们的产品就不存在这些限制。并且我们的产品与这些商用器件相兼容,可以利用我们这种贴片替代商用器件的监测电极。虽然可能需要保留电线,但是这些电线并不是一个核心问题,我们可以通过无线天线去传输数据,最后集成到健康智能平台进行后续处理。( )
A:错 B:对 5.以下说法正确吗。
Q5:在您的工作中,您将超声贴片佩戴在身体的不同区域,而不同的区域得到的血压强度有所差异,这种测试方式会改变血压的参考标准吗?
A5:是的,这些是当我与合作者研究时了解到的。人体是一个非常非常复杂的系统,就像一个复杂的电路系统,以此进行类比,血压就像是电路中的电压,血流就像是电流,不同的血管具有不同的电阻,而心脏则是能量供给端。当你测试不同区域的电压时,电阻越大,电压就会越高。另一方面,血压取决于身体的姿态,当你在走路、静坐或者平躺时,血压都会有所区别。对于这些问题,我们都需要不同的测试方法、测试区域与测试手段。现阶段还没有商用的相关产品,希望借助于我们现在的研究产品,能够对这个领域产生影响。( )
A:错 B:对 6.以下说法正确吗。
Q6:现阶段,金、银、铂和其他贵金属被广泛应用于可穿戴的皮肤电子产品中,这可能会限制这类可穿戴电子的广泛使用,并使价格居高不下。是否可能通过采用一些导电薄膜来替代上述的材料?
A6:的确,在实验室阶段,我们不太需要考虑这些,但是当进行商业化应用时,价格成本就是一个很关键的因素。对于贵金属来说,它们具有规模化生产、可重复性与稳定性的潜力,贵金属在溅射、蒸镀等微纳加工手段中具有较好的稳定,并能保证加工过程中的均一性与可靠性。而对于薄膜材料来说,稳定性问题仍然是一个挑战。我们正致力于研发相同级别的可控的、低成本工艺。( )
A:对 B:错 7.以下说法正确吗。
Q7:对于柔性电子器件,如何权衡柔性与机械性能之间的关系?如何在增加机械稳定性的同时保证器件的柔性,尤其是在与处理电路配合的条件下?
A7:这个问题实际上是如何在软、硬界面之间实现最小化的应力分布,即处理电路芯片与软的硅胶聚合物封装层之间存在机械性能不匹配的问题,如果不降低应力分布,会导致器件分层和失效。近年来,一些研究人员对此展开了研究,例如采用梯度结构来缓解器件从刚性到柔性的急剧转变。在我们的工作中,则是将这类电路芯片嵌入流体或者超软聚合物之中,使得芯片半悬空与衬底之上,来降低应力分布不均造成的影响。( )
A:对 B:错

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