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Vera Maria Marx

• In order to fulfill the harsh requirements on the materials for the fabrication of flexible electronics, new material systems with outstanding mechanical properties are required. In this study, new design strategies to enhance the performance and lifetime of such devices were investigated. (i) The protection against delamination of a metal film (Cu) from a polymer substrate by using an interlayer film (Cr) was investigated in-situ under tensile load with scanning electron microscopy, atomic force microscopy and synchrotron radiation. (ii) The ductility and fracture strain of thin Co films could be enhanced by a strain-induced phase transformation (from fcc to hcp) using combined tensile tests and X-ray diffraction. While the use of a brittle interlayer is detrimental for applications requiring sufficient plastic strain due to crack formation, the use of metastable film systems showing a strain-induced phase transformation is a promising design concept for future´s flexible devices.
• Die gestiegenen Anforderungen an die Materialien zur Herstellung von flexibler Elektronik erfordern neue Materialsysteme mit verbesserten mechanischen Eigenschaften. In dieser Arbeit wurden zwei Designstrategien untersucht, um gezielt die Eigenschaften der Metallschicht-Systeme zu verbessern. Dabei wurde (i) die verbesserte Haftung einer leitfähigen Metallschicht (Cu) auf Polymersubstrat mit Hilfe einer haftvermittelnden Zwischenschicht (Cr) sowie (ii) eine verzögerte Rissbildung durch eine dehnungsinduzierte Phasenumwandlung von metastabilem hexagonalen Co untersucht. Das Adhäsions- und Verformungsverhalten unter Zugbelastung wurde mit Rasterelektronenmikroskopie, Rasterkraftmikroskopie und Synchrotronstrahlung charakterisiert. Während (i) die Verwendung einer haftvermittelnden Zwischenschicht zu Rissinitiierung und damit vorzeitigem Versagen führt, ist (ii) ein sehr effizienter Mechanismus um die Rissbildung und damit das Versagen eines Schichtsystems signifikant zu verzögern.