可拉伸电子器件在可穿戴电子设备、电子皮肤、可拉伸显示、人机交互、智能医疗等领域有着广泛的应用。可拉伸电子器件的实现方法包括通过本征可拉伸电子材料和通过结构设计。目前,可拉伸电子器件还面临着诸多的挑战,例如界面应力集中效应、材料集成工艺、大面积均一性涂布、高精度图形化、阵列系统集成、电路接口设计、系统模块兼容性等,因此还没有被大规模商业化应用。本文的研究将对可拉伸电子器件在可拉伸电子系统集成中面临的界面应力集中效应、材料界面粘附力差和可拉伸电子系统集成三个挑战来展开介绍,具体研究对象为可拉伸电阻式应变传感器和基于岛桥衬底的可拉伸电路。采取的技术手段包括有限元分析、材料合成、界面优化、大面积阵列化工艺、异质结构集成等。针对界面应力集中效应,通过结构设计,以降低界面应力为设计目标,对器件结构和材料进行有限元分析,确定了最适合的器件结构和材料特性;通过材料合成和工艺优化,实现了通过有限元设计的器件结构和材料,并最大限度提高了界面粘附力;进一步通过上述优化的结构、材料和工艺,进行可拉伸电子系统集成,实现了应用于实时显示交互的柔性应变传感阵列和基于有机薄膜晶体管（organic thin-film transistor,OTFT）的可拉伸反相器。具体如下:（1）借助于有限元分析,对可拉伸结构的界面进行有限元结构设计,有效降低了界面应力集中效应。（a）在可拉伸电阻式应变传感器的电极与应变敏感薄膜界面上层引入连接材料,并对连接材料应满足的机械性能进行了有限元设计。研究发现,当连接材料的杨氏模量与应变敏感薄膜相似时,可最大限度避免界面应变集中效应,并且同时不影响应变传感器的传感性能。（b）在可拉伸岛桥衬底结构中引入应力控制层结构,通过对应力控制层的嵌入深度和杨氏模量进行有限元设计有效避免了界面应变集中效应,并同时有效减小了界面应变渗入深度,从而增加了应力控制面积。（2）通过材料和工艺的优化实现了有限元设计的结构,并提高了材料界面的粘附力,进一步提高了界面的应变可靠性。（a）针对引入连接材料的可拉伸电阻式应变传感器,合成了与银浆电极具有良好粘附力的连接材料CB-PDMS/Ecoflex,CB-PDMS/Ecoflex具有与应变敏感薄膜Ag NW/PDMS相似的杨氏模量,满足机械结构有限元设计要求,并且对应变传感器的灵敏度无干扰,同时还能够通过刮涂工艺结合PET掩膜进行大面积阵列化的均一性加工。（b）对嵌入应力控制层的可拉伸岛桥衬底,采用PI薄膜作为应力控制岛和应力控制层,Ecoflex做为弹性衬底。通过在PI薄膜与Ecoflex衬底的粘结面预先进行氧等离子体处理,并将其层压到未固化的Ecoflex预聚物表面,有效增加了界面的氢键密度,提高了PI薄膜与Ecoflex衬底界面的粘附力。（3）在上述优化的器件结构、材料和工艺基础上,进一步集成可拉伸电子系统。（a）基于可拉伸电阻式应变传感器的连接结构和材料设计,进一步采用全打印工艺制备了4×9柔性应变传感阵列,将柔性应变传感阵列与柔性有机发光二极管（active matrix organic light emitting diode,AMOLED）显示屏集成,结合通用算法设计,构建了可进行实时显示交互的弯曲交互界面。（b）将可拉伸岛桥衬底进一步与低压OTFT集成,采用全打印工艺制备了基于OTFT的可拉伸反相器。可拉伸反相器的最大拉伸率150%,在0-100%的应变范围内可稳定工作,在100%应变下可以承受超过3000次拉伸。