微電子產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)對(duì)便攜式、小型化電子設(shè)備的電氣性能提出了更高的需求。傳統(tǒng)電介質(zhì)材料的介電常數(shù)較高，由此產(chǎn)生的寄生電容效應(yīng)嚴(yán)重，導(dǎo)致信號(hào)傳輸滯后、串?dāng)_和損耗增強(qiáng)，現(xiàn)已成為限制微電子技術(shù)領(lǐng)域集成電路發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。同時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行工況下，電子設(shè)備不可避免地會(huì)受到外界極端環(huán)境的影響，電介質(zhì)材料良好的保溫性能也決定了設(shè)備在惡劣環(huán)境中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
聚酰亞胺氣凝膠作為一種高性能工程材料，由于富含空氣而表現(xiàn)出優(yōu)異的隔熱和低介電特性，廣泛用于微電子工業(yè)領(lǐng)域。然而，常見(jiàn)的線性聚酰亞胺氣凝膠在冷凍干燥和亞胺化過(guò)程中體積穩(wěn)定性較差，易造成合成過(guò)程中樣品的體積收縮和結(jié)構(gòu)坍塌。因此，設(shè)計(jì)合成一種具有穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的低介電-高隔熱聚酰亞胺氣凝膠是促進(jìn)微電子工業(yè)的發(fā)展的有效路徑。
日前，北京科技大學(xué)查俊偉教授課題組設(shè)計(jì)了一種含有“類(lèi)蜘蛛網(wǎng)”結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚酰亞胺氣凝膠 （CPA）。得益于內(nèi)部穩(wěn)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，CPA表現(xiàn)出良好的壓縮彈性、可調(diào)的介電常數(shù)和優(yōu)異的隔熱性能（λ=0.040 W/m?K）。此外，通過(guò)將CPA-3與碳納米管（CTNs）組裝獲得的CNTs/CPA-3復(fù)合氣凝膠可作為柔性應(yīng)變傳感器的基底材料。研究表明，CNTs/CPA-3復(fù)合氣凝膠基傳感器具有協(xié)同增強(qiáng)的靈敏度、高選擇性和穩(wěn)定性，并可實(shí)現(xiàn)“多點(diǎn)觸控”應(yīng)力檢測(cè)。因此，設(shè)計(jì)合成的交聯(lián)聚酰亞胺氣凝膠可作為電子器件的理想襯底材料。
CNTs/CPA-3復(fù)合氣凝膠基傳感器的制備與應(yīng)用檢測(cè)
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143034
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