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柔性电子学专业介绍

发布人:姚星宇     发布时间:2024-01-01   浏览次数:

柔性电子是一类高度交叉的颠覆性科技形式,将融合人工智能、材料科学、泛物联网、空间科学、临床医学、健康科学、能源科学、军事科学及数据科学,进而引领相关科技的革命性创新和信息、健康、军事、空间等产业的跨越式发展。随着科学技术的发展,柔性电子学应用而生,该学科从材料和器件的动态柔性行为出发,以柔性光电材料、半导体性质、器件物理机制、器件工艺和集成中的关键科学问题和核心技术难点为研究对象,面向新一代信息技术、生化传感、健康医疗、军事科学、空间科技、能源和环境的可持续发展等应用领域。

柔性电子学是以化学和电子科学与技术为核心学科,以物理学、光学工程、材料科学与工程、力学、生物学和生物医学工程等一级学科为基础的综合性新兴交叉学科。其高度融合以化学、物理学、力学为核心的理学学科群和以电子科学与技术、材料科学与工程、光学工程和生物医学工程为代表的工学学科群。柔性电子学主要内容包括:柔性电子理论与设计、模拟与仿真、材料与物理、器件与工艺、电路与系统、制造与封装等,具体涵盖有机电子学、印刷电子学、生物电子学三个研究方向,共同构建了学科的核心理论基础与关键工程技术。

(1)有机电子学:在化学学科有机与聚合物光电材料方向的基础上,与材料力学、半导体器件制备与工艺交叉熔融,聚焦柔性有机电子器件的动态载流子行为、界面机制和力学失配机制,以研究半导体薄膜力学性质为核心,探索柔性有机/聚合物半导体的设计理论。面向柔性信息显示、信息存储与处理、照明、传感、能源转化与存储等新型柔性有机电子器件与系统所需的有机半导体理论与器件工艺。

(2)印刷电子学:印刷电子是由物理、化学、材料、电子和机械等多学科交叉渗透发展起来的研究方向,主要围绕现代电子器件制造中的大面积制备工艺、制备成本以及柔性、高透明电子器件的制备等方面开展深入研究。这个研究方向着重结合有机材料与无机纳米材料研究制备适合印刷技术的墨水;通过喷墨打印、孔板印刷、凹版印刷、凸版印刷以及间接式印刷技术在承印物上印刷需要的电子元器件图案;使用沉积、分子生长及涂覆等薄膜封装技术对印刷器件进行最后的工艺封装,力争达到延长电子器件寿命的目的;发展工业适用型电子器件,将有机电子学、塑料电子学、纸基电子学、纳米电子学等学科深入结合,拓展电子学与电子工业的新领域。

(3)生物电子学:由材料、生物、化学、物理、医学、光电子技术等多种学科互相渗透成长起来的研究方向,可进一步划分为与临床/军事医学相对应的医学电子学,和与基础/预防医学相对应的健康电子学。主要围绕研究生物体自身的光电子学问题以及通过光电子技术解决生物学问题。本研究方向着重通过设计生物光电子材料和器件等手段,对体征、生化指标、疾病标志物等各种生物体数据进行实时监测、信息存储和传输,实现及时准确地对人体健康状态进行评估;结合纳米技术、微流控技术、光动力技术和分子影像技术,开发重大疾病早期临床诊断技术以及研制相应的器件,研究其在分子、组织和动物水平上对生物特征的快速、实时、灵敏的识别机理,为重大疾病的早期检测和治疗提供新技术;发展新型生物光电探测材料与器件,开发柔性高能射线的探测与成像技术,开展医学成像技术的应用领域研究。