撰稿|由课题组供稿
近日，电子科技大学王曾晖、夏娟、徐博和上海交通大学杨睿（均为共同通讯作者）等合作报道了一种针对柔性器件动态测试的新型实验装置，首次揭示了引线在动态弯折实验中对柔性器件电学特性测量带来的不可忽略的影响，并提出了一种新的实验装置，能够在动态弯折实验中有效地、稳定地排除此类干扰，从而大幅提高了测量的准确度。论文以“Identifying, quantifying, and mitigating extraneouscontact effect in dynamic characterization of flexible devices”为题，发表于期刊Applied Physics Reviews。
针对这一关键挑战，电子科技大学和上海交通大学的研究者们以石墨烯柔性应变传感器为例，通过系统的实验设计，对比了柔性器件“在回路”和“不在回路”的动态测试结果，首次揭示了引线中复杂的机械响应特性及其对电学测试结果的影响，证明了该效应会掩盖器件本征电学响应特性，进而降低器件性能表征的准确度。进一步，研究者们提出了一种针对柔性器件弯折实验的新型实验装置（已获得发明专利授权），通过特定的机电设计保证柔性器件动态测试过程中引线能够以同一种姿态“悬浮”于待测器件上方，从而有效地避免了引线随测试平台弯折所带来的额外机械形变(如下图)。
图片来源及版权：Applied Physics Reviews及论文作者（转载请务必保留此版权说明，以免引起版权纠纷及诉讼）
基于大量的对比实验，研究者们证明了这一设计可以将由引线机械应变造成的电阻变化降低两个数量级，并且在样品不同的弯曲幅度、速率下均具能够很好地工作。同时，研究者们利用有限元仿真软件对金属引线在弯折实验中的机械变化规律进行了建模分析，证明了这一设计能够有效地降低引线和样品连接处的机械应力变化，从原理上证明了新设计在降低金属引线形变方面的科学性（如下图）。这一研究成果为柔性器件动态弯折实验的动态测试，特别是弱信号检测，提供了一个大幅提升测试准确度的有效方案。
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本研究得到了国家自然科学基金原创探索项目、联合基金重点项目、面上项目、青年基金等项目的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1063/5.0160238
