1.本发明涉及电子材料技术领域，特别是涉及一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法。
背景技术：2.目前可拉伸柔性电子器件作为柔性电子器件的重要部分，正被广泛应用于医疗健康、可穿戴智能设备，传统的基于压阻效应的可拉伸柔性电子器件大多表现出正压阻系数，即电阻率随着拉力或形变的增加而增加，然而，近年来出现新的应用场景需要可拉伸柔性电子器件在正形变条件下依旧保持稳定的电阻率，也就是零压阻系数传感器，例如，用于信号传输的可拉伸互连线，或拉力非敏感传感器，需要在形变范围内将其电阻变化严格控制在5％之内，以避免过大的电阻扰动造成电路失稳，产生信号偏压，降低信号信噪比，超过处理器接受范围，所以以往的可拉伸柔性电子器件都未能很好地满足这些需求，因此现在需要做出零压阻系数可拉伸柔性电子器件来满足新的应用需求。
技术实现要素：3.本发明的目的是：提供一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，从而解决可拉伸柔性电子器件在受到外力拉伸时电阻率变化导致的信号干扰问题。
4.一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，包括以下步骤：
5.一、在临时载板上设置数个等距排列的金纳米线生长位点，在生长位点上生长金纳米线，形成金纳米线骨牌模块单元；
6.二、在临时载板上将金纳米线骨牌模块单元以多米诺骨牌形式定向顺序地倒塌，从而相互搭接形成导电网络；
7.三、将导电网络转移至可拉伸基底，在可拉伸基底的两端附近设置固定电极片分别连接导电网络的两端。
8.作为本发明的优选方案，在所述步骤一中，在临时载板上旋涂光刻胶，通过曝光显影在光刻胶中蚀刻设置出数个等距排列的导电模块单元区域，在每个导电模块单元区域中于临时载板上设置金种子，形成金纳米线生长位点，然后将临时载板上剩余的光刻胶洗去，以金种子为催化剂，浸泡纳米金生长溶液，生长垂直的金纳米线骨牌模块单元。
9.作为本发明的优选方案，在所述步骤二中，将临时载板连同金纳米线骨牌模块单元浸泡乙醇和水的混合溶液，静置一段时间后取出并干燥，利用毛细作用力或定向风吹使金纳米线骨牌模块单元定向顺序组装，形成顺序倒塌、相互搭接的导电网络。
10.作为本发明的优选方案，金纳米线骨牌模块单元31为矩形，宽度为1－10μm，长度为10－1000μm，高度为1－100μm，每两个金纳米线骨牌模块单元31的间距为1－30μm。
11.作为本发明的优选方案，在所述步骤三中，通过胶带转移释放或以水溶性聚合物膜粘附转移后溶解的方式，将导电网络转移至可拉伸基底5。
12.作为本发明的优选方案，可拉伸基底为sebs、tpu或pdms。
13.作为本发明的优选方案，临时载板为玻璃、硅或陶瓷。
14.本发明实施例一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法与现有技术相比，其有益效果在于：首先在临时载板上设计导电模块单元的图案，曝光显影后得到需要生长导电模块单元的区域，之后在临时载板表面对纳米材料的生长位点进行图案化处理，将临时载板表面的光刻胶洗去后，即可在设计好的导电模块单元图案上生长垂直金纳米线，之后通过毛细作用力使类多米诺骨牌导电模块单元定向有序组装，导电模块单元倒塌后部分重叠，形成导电网络，将有序倒塌的导电多米诺骨牌网络转移至可拉伸基底，构成可以在受到外力拉伸时保持稳定的电阻率的微纳结构，从而制备零压阻系数柔性电子传感器，解决可拉伸柔性电子器件在受到外力拉伸时电阻率变化导致的信号干扰问题，可应用在对信号稳定性要求严格的场景，降低信号干扰，提升信噪比。
附图说明
15.图1是本发明实施例中在临时载板上旋涂光刻胶的结构侧视图；
16.图2是本发明实施例中在光刻胶设置导电模块单元区域的结构附视图；
17.图3是本发明实施例中在光刻胶中设置导电模块单元区域的结构侧视图；
18.图4是本发明实施例中在临时载板上设置金种子并洗去光刻胶的结构俯视图；
19.图5是本发明实施例中浸泡纳米金生长溶液生长垂直的金纳米线骨牌模块单元的结构俯视图；
20.图6是本发明实施例中浸泡纳米金生长溶液生长垂直的金纳米线骨牌模块单元的结构侧视图；
21.图7是本发明实施例中顺序倒塌金纳米线骨牌模块单元的结构侧视图；
22.图8是本发明实施例中导电网络转移至可拉伸基底的结构侧视图；
23.图9是本发明实施例中设置固定电极片的结构俯视图；
24.图10是本发明实施例中设置固定电极片的结构侧视图。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
26.在本发明的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本发明中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.本发明的描述中，还需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，当本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信
息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
28.参考图1－10，本发明实施例的一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，包括以下步骤：
29.一、在临时载板1上设置数个等距排列的独立的金纳米线生长位点，在生长位点上生长金纳米线，形成金纳米线骨牌模块单元31；
30.二、在临时载板1上将金纳米线骨牌模块单元31以多米诺骨牌形式定向顺序地倒塌，从而相互搭接形成导电网络4；
31.三、将导电网络4转移至可拉伸基底5，在可拉伸基底5的两端附近设置固定电极片6分别连接导电网络4的两端，通过固定电极片6连接导线即可方便地进行通电应用，可拉伸基底5受到外力拉伸后，相邻导电模块单元产生滑动位移但依旧相互搭接，在100％应变下表现出仅10％的电阻变化率，其电阻变化对应变不敏感，表现出零压阻效应，此电子器件可以拉伸，能贴合皮肤，制成类人类皮肤的电子传感器件，此零压阻系数可拉伸柔性电子器件可应用在对信号稳定性要求严格的场景，降低信号干扰，提升信噪比。
32.参考图1－6，示例性的，在所述步骤一中，在临时载板1上旋涂光刻胶2，通过曝光显影在光刻胶2中蚀刻设置出数个等距排列的导电模块单元区域21的形状与面积，在每个导电模块单元区域21中于临时载板1上设置金种子3，形成金纳米线生长位点，然后将临时载板1上剩余的光刻胶2洗去，以金种子3为催化剂，浸泡纳米金生长溶液，生长垂直的金纳米线骨牌模块单元31。
33.参考图7，示例性的，在所述步骤二中，将临时载板1连同金纳米线骨牌模块单元31浸泡乙醇和水的混合溶液，静置一段时间后取出并干燥，利用毛细作用力或定向风吹使金纳米线骨牌模块单元31定向顺序组装，形成顺序倒塌、相互搭接的导电网络4。
34.参考图1，示例性的，金纳米线骨牌模块单元31为矩形，宽度为1－10μm，长度为10－1000μm，高度为1－100μm，每两个独立的金纳米线骨牌模块单元31的间距为1－30μm。
35.参考图1，示例性的，在所述步骤三中，通过胶带转移释放或以水溶性聚合物膜粘附转移后溶解等的方式，将导电网络4转移至可拉伸基底5。
36.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：一、在临时载板上设置数个等距排列的金纳米线生长位点，在生长位点上生长金纳米线，形成金纳米线骨牌模块单元；二、在临时载板上将金纳米线骨牌模块单元以多米诺骨牌形式定向顺序地倒塌，从而相互搭接形成导电网络；三、将导电网络转移至可拉伸基底，在可拉伸基底的两端附近设置固定电极片分别连接导电网络的两端。2.根据权利要求1所述的一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，其特征在于：在所述步骤一中，在临时载板上旋涂光刻胶，通过曝光显影在光刻胶中蚀刻设置出数个等距排列的导电模块单元区域，在每个导电模块单元区域中于临时载板上设置金种子，形成金纳米线生长位点，然后将临时载板上剩余的光刻胶洗去，以金种子为催化剂，浸泡纳米金生长溶液，生长垂直的金纳米线骨牌模块单元。3.根据权利要求1所述的一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，其特征在于：在所述步骤二中，将临时载板连同金纳米线骨牌模块单元浸泡乙醇和水的混合溶液，静置一段时间后取出并干燥，利用毛细作用力或定向风吹使金纳米线骨牌模块单元定向顺序组装，形成顺序倒塌、相互搭接的导电网络。4.根据权利要求1所述的一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，其特征在于：金纳米线骨牌模块单元31为矩形，宽度为1－10μm，长度为10－1000μm，高度为1－100μm，每两个金纳米线骨牌模块单元31的间距为1－30μm。5.根据权利要求1所述的一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，其特征在于：在所述步骤三中，通过胶带转移释放或以水溶性聚合物膜粘附转移后溶解的方式，将导电网络转移至可拉伸基底5。6.根据权利要求1所述的一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，其特征在于：可拉伸基底为sebs、tpu或pdms。7.根据权利要求1所述的一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，其特征在于：临时载板为玻璃、硅或陶瓷。
技术总结本发明涉公开了一种零压阻系数可拉伸柔性电子器件的制备方法，其首先在临时载板上设计导电模块单元的图案，曝光显影后得到需要生长导电模块单元的区域，之后在临时载板表面对纳米材料的生长位点进行图案化处理，将临时载板表面的光刻胶洗去后，即可在设计好的导电模块单元图案上生长垂直金纳米线，之后通过毛细作用力使类多米诺骨牌导电模块单元定向有序组装，导电模块单元倒塌后部分重叠，形成导电网络，将有序倒塌的导电多米诺骨牌网络转移至可拉伸基底，构成可以在受到外力拉伸时保持稳定的电阻率的微纳结构，从而制备零压阻系数柔性电子传感器，解决可拉伸柔性电子器件在受到外力拉伸时电阻率变化导致的信号干扰问题。外力拉伸时电阻率变化导致的信号干扰问题。外力拉伸时电阻率变化导致的信号干扰问题。
技术研发人员：凌云志 刘星宇 马建国 毕宇浩 胡川 陈志涛
受保护的技术使用者：广东省科学院半导体研究所
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2022/11/1
