Flexible electronics using nanoparticle (NP) printing has been highlighted as a key technology enabling eco-friendly, low-cost, and large-area fabrication. For NP-based printing to be used as a successive alternative to photolithography and vacuum deposition, stretchability and long term reliability must be considered. This paper reports the stretchability and fatigue behavior of 100 nm thick NP-based silver thin films printed on polyethylene-terephthalate substrate and compares it to films deposited by electron-beam evaporation. NP-based films show stretchability and fatigue life comparable to evaporated films with intergranular fracture as the dominant failure mechanism.

1.
S. E.
Burns
,
P.
Cain
,
J.
Mills
,
J. Z.
Wang
, and
H.
Sirringhaus
,
MRS Bull.
28
,
829
(
2003
).
2.
S. H.
Ko
,
I.
Park
,
H.
Pan
,
C. P.
Grigoropoulos
,
A. P.
Pisano
,
C. K.
Luscombe
, and
J. M. J.
Frechet
,
Nano Lett.
7
,
1869
(
2007
).
3.
I.
Park
,
S. H.
Ko
,
H.
Pan
,
C. P.
Grigoropoulos
,
A. P.
Pisano
,
J. M. J.
Frechet
,
E. S.
Lee
, and
J. H.
Jeong
,
Adv. Mater.
20
,
489
(
2008
).
4.
S. H.
Ko
,
J.
Chung
,
N.
Hotz
,
K. H.
Nam
, and
C. P.
Grigoropoulos
,
J. Micromech. Microeng.
20
,
125010
(
2010
).
5.
T. M.
Lee
,
J. H.
Noh
,
I.
Kim
,
D. S.
Kim
, and
S.
Chun
,
J. Appl. Phys.
108
,
102802
(
2010
).
6.
E.
Hrehorova
,
M.
Rebros
,
A.
Pekarovicova
,
B.
Bazuin
,
A.
Ranganathan
,
S.
Garner
,
G.
Merz
,
J.
Tosch
, and
R.
Boudreau
,
J. Disp. Technol.
7
,
318
(
2011
).
7.
U.
Zschieschang
,
H.
Klauk
,
M.
Halik
,
G.
Schmid
, and
C.
Dehm
,
Adv. Mater.
15
,
1147
(
2003
).
8.
L. T.
Hou
,
Q.
Hou
,
Y. Q.
Mo
,
J. B.
Peng
, and
Y.
Cao
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
243504
(
2005
).
9.
G. D.
Sim
,
S.
Won
,
C. Y.
Jin
,
I.
Park
,
S. B.
Lee
, and
J. J.
Vlassak
,
J. Appl. Phys.
109
,
073511
(
2011
).
10.
G.-D.
Sim
,
Y.
Hwangbo
,
H.-H.
Kim
,
S.-B.
Lee
, and
J. J.
Vlassak
,
Scr. Mater.
66
,
915
(
2012
).
11.
A. L.
Dearden
,
P. J.
Smith
,
D. Y.
Shin
,
N.
Reis
,
B.
Derby
, and
P.
O'Brien
,
Macromol. Rapid Commun.
26
,
315
(
2005
).
12.
Y. H.
Yoon
,
S. M.
Yi
,
J. R.
Yim
,
J. H.
Lee
,
G.
Rozgonyi
, and
Y. C.
Joo
,
Microelectron. Eng.
87
,
2230
(
2010
).
13.
S. M.
Yi
,
J. H.
Lee
,
N. R.
Kim
,
S.
Oh
,
S.
Jang
,
D.
Kim
,
J.
Joung
, and
Y. C.
Joo
,
J. Electrochem. Soc.
157
,
K254
(
2010
).
14.
N. S.
Lu
,
X.
Wang
,
Z. G.
Suo
, and
J.
Vlassak
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
221909
(
2007
).
15.
N. S.
Lu
,
X.
Wang
,
Z. G.
Suo
, and
J.
Vlassak
,
J. Mater. Res.
24
,
379
(
2009
).
16.
N. S.
Lu
,
Z. G.
Suo
, and
J. J.
Vlassak
,
Acta Mater.
58
,
1679
(
2010
).
17.
M. A.
Meyers
,
A.
Mishra
, and
D. J.
Benson
,
Prog. Mater. Sci.
51
,
427
(
2006
).
18.
P.
Heuler
,
C.
Berger
, and
J.
Motz
,
Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct.
16
,
115
(
1993
).
19.
K. M.
Sigl
,
R. A.
Hardin
,
R. I.
Stephens
, and
C.
Beckermann
,
Int. J. Cast Met. Res.
17
,
130
(
2004
).
20.
G. D.
Sim
,
Y. S.
Lee
,
S. B.
Lee
, and
J. J.
Vlassak
, “
Effects of stretching and cycling on the fatigue behavior of polymer-supported Ag thin films
” (unpublished).
21.
O.
Kraft
,
R.
Schwaiger
, and
P.
Wellner
,
Mater. Sci. Eng., A
319
,
919
(
2001
).
22.
R.
Schwaiger
and
O.
Kraft
,
Acta Mater.
51
,
195
(
2003
).
23.
G. P.
Zhang
,
C. A.
Volkert
,
R.
Schwaiger
,
P.
Wellner
,
E.
Arzt
, and
O.
Kraft
,
Acta Mater.
54
,
3127
(
2006
).
24.
D.
Wang
,
C. A.
Volkert
, and
O.
Kraft
,
Mater. Sci. Eng., A
493
,
267
(
2008
).
25.
G. P.
Zhang
,
K. H.
Sun
,
B.
Zhang
,
J.
Gong
,
C.
Sun
, and
Z. G.
Wang
,
Mater. Sci. Eng., A
483–484
,
387
(
2008
).
You do not currently have access to this content.