经设计以经历可编程转变的瞬态器件的制作方法【专利摘要】本发明提供了瞬态器件，包括在施加至少一个内部和/或外部刺激时电学地和/或物理地转变的有源部件和无源部件。提供了瞬态电子器件的材料、建模工具、制造方法、器件设计以及系统级实施例。【专利说明】经设计以经历可编程转变的瞬态器件[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求享有2011年12月1日提交的美国临时专利申请No.61/656,907以及2012年4月20日提交的美国临时专利申请No.61/636,510的优先权，所述各美国临时专利申请以整体引用的方式纳入本文。[0003]关于联邦政府赞助研究或开发的声明[0004]本发明至少部分地利用了DARPA资助No.W911NF-11-1-0254给予的美国政府支持。美国政府对本发明具有一定权利。【
背景技术：
】[0005]本发明涉及瞬态器件（transientdevice)领域，且总体涉及被设计以可编程地转变的无源器件和有源器件。[0006]瞬态器件具有用于一系列重要应用的可能性。例如，生态可降解的环境传感器避免了对器件收集的需要，降解且从身体清除的生物可再吸收的医疗器件避免了中毒和发炎。战略上，在预选的时间之后降解或在施加触发刺激时降解的军用器件避免了向敌人传递知识或材料。所有这些设想的应用是重要的，但是瞬态器件的实施依赖设计策略。针对瞬态器件的设计策略必须（i)支持使用可降解的器件部件材料和可降解的衬底的设备制造，(ii)提供对器件使用寿命的精确控制，以及（iii)利用可与目标环境内给定应用兼容的且针对目标环境中给定应用充分执行的材料。[0007]最近，许多专利和出版物公开了具有瞬态特性的器件。例如，Kim等人的"Siliconelectronicsonsilkasapathtobioresorbableimplantabledevices"，Appl.Phys.Lett.95,133701(2009);美国专利申请公开2011/0230747;以及国际专利申请公开W02008/085904公开了可包含生物可降解半导体材料和生物可降解衬底的生物可降解电子器件；Bettinger等人的"Organicthinfilmtransistorsfabricatedonresorbablebiomaterialsubstrates"，Adv.Mater·，22(5)，651_655(2010);Bettinger等人的"Biomaterial-basedorganicelectronicdevices"，Poly.Int.59(5)，563-576(2010)；以及Irimai-Vladu的"EnvironmentalIysustainableorganicfieldeffecttransistors"，0rganicElectronics，11，1974-1990(2010)公开了可包含生物可降解有机传导材料和生物可降解衬底的生物可降解电子器件。国际专利申请公开W02008/108838公开了用于向组织递送流体和/或生物材料的生物可降解的器件。美国专利申请公开2008/0306359公开了用于诊断和治疗应用的可吸收器件。Kozicki等人的"ProgrammablemetallizationcellmemorybasedonAg-Ge-SandCu-Ge-Ssolidelectrolytes"，NonvolatileMemoryTechnologySymposium，83-89(2005)公开了存储器器件，其中电解液中的金属离子可以被减少或被氧化以形成或移除固体金属互连线。【
发明内容】[0008]本发明提供了瞬态器件，包含当施加至少一个内部刺激和/或外部刺激应用时物理地、化学地和/或电学地转变的有源器件和无源器件。纳入可降解的器件部件、可降解的衬底和/或可降解的包封材料（各自具有可编程的、可控制的和/或可选择的降解率）提供了一种转变该器件的手段。例如，在一些实施方案中，本发明的瞬态器件将可降解的高性能单晶无机材料与可降解的衬底结合。纳入可降解的单晶无机材料提供了最先进的电子和机械特性（例如，抗弯刚度、杨氏模量、曲率半径等）以及器件属性（例如，柔性、拉伸性等）。[0009]现代硅的显著特征是其功能上和物理上保持不变的能力，几乎无限地用于许多实际的用途。在此，引入提供相反行为的硅基技术：它随时间以良好受控的经编程方式逐渐消失。'瞬态'器件在该意义上形成了不能够用常规电子器件解决的应用可能性。本器件可用在诸多应用（例如有源植入物）上，其在医学上有用的时间段内存在，但之后通过身体再吸收而完全地溶解和消失。报道了一组用于该类型的互补金属氧化物半导体（CMOS)电子器件的材料、制造方案、器件部件和理论设计工具，以及可寻址的阵列中的不同类别的传感器和致动器，用于电源和无线控制策略的选项。作为可编程的、非抗生素杀菌剂能够以可植入模式递送热治疗的瞬态硅器件以及其在体外和体内的示范例示了这项技术的系统级实例。[0010]在几乎任何新类型的电子设备开发中，首要目标是以随时间经历可忽略变化的物理形式实现高性能运行。有源和无源材料、器件和电路布局和封装策略被分别单独仔细规划，然后集合地配置从而得到这个结果。在此介绍的瞬态电子器件技术涉及与工程设计类似的关注，但是是在规定的时间和以明确限定的速率全部地或部分地物理消失或转变的系统的背景下。使用场景范围从与活的宿主（人类/动物/昆虫/植物；身上或体内）结合到室内/户外环境，如建筑物、道路或材料。可用的器件包括将其植入人体时可完全再吸收("生物可再吸收的"）以避免不利长期影响的医疗监视器，或将其暴露于水时溶解（"生态可再吸收的"）以除去对收集和回收需要的环境监视器。其他概念涉及将策略区域与定时的瞬态联合的电路，以影响受控的功能转变。[0011]本说明书呈现了一组材料、建模工具、制造方法、器件设计以及瞬态电子器件的系统级实例。因为该技术是基于硅的，因此本技术能利用器件设计和电路设计的许多现代的、已确定的方面，具有的运行特性能匹配以常规方式在晶片衬底上形成的非瞬态相配物的那些运行特性。与最近报道的有机电子器件形式（其中某些组成材料是水溶性的1_3)或在生物可再吸收的衬底上4形成的简单非瞬态晶体管可提供的那些能力相比，本结果与传感器、致动器、电源以及无线控制中的基础技术结合在一起提供了获取定性的更复杂功能的能力。[0012]此处提供的是瞬态器件及制造和使用瞬态器件的方法。例如，本发明的器件用于先体外后体内（exvivo)、体外或体内感测与环境相关联的参数，如化学成分（例如，pH、离子强度、生物标记的存在或浓度、蛋白质、碳水化合物等）、电化学参数（例如，电流或电压）、温度和/或光学参数（例如，吸收、散射等）。[0013]在一方面，无源瞬态电子器件包括：衬底；由该衬底支撑的一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件，其中该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件独立地包含选择性可转变的材料，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件具有响应外部刺激或内部刺激的预选瞬变分布（transienceprofile)，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分转变提供了该无源瞬态电子器件响应该外部刺激或该内部刺激并在预选的时间或以预选的速率的可编程的转变，其中该可编程的转变提供了该无源瞬态电子器件的功能从第一状况到第二状况的变化。[0014]在一方面，主动触发的瞬态电子器件包括：衬底；由该衬底支撑的一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件独立地包含选择性可转变的材料，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件具有响应外部刺激或内部刺激的预选瞬变分布；以及致动器，其响应用户启动的外部触发信号且可操作地连接到所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件，其中当该器件接收该外部触发信号时，该致动器响应该内部刺激或该外部刺激，直接地或间接地启动所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分转变，从而提供该主动触发的瞬态电子器件响应该外部触发信号的可编程的转变，其中该可编程的转变提供了该主动触发的瞬态电子器件的功能从第一状况到第二状况的变化。在一些实施方案中，该致动器被可操作地连接到所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件，可选地连接到所述一个或多个无机半导体部件和所述一个或多个金属导体部件，使得它直接作用在所述一个或多个无机半导体部件和/或所述一个或多个金属导体部件上，以启动该至少部分转变，例如以直接地引起所述一个或多个无机半导体部件和/或所述一个或多个金属导体部件的选择性移除的方式。在一些实施方案中，该致动器被可操作地连接到所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件，可选地连接到所述一个或多个无机半导体部件和所述一个或多个金属导体部件，使得它作用在位于该致动器与所述一个或多个无机半导体部件和/或所述一个或多个金属导体部件之间的一个或多个中间结构上，从而启动该至少部分转变，例如，通过选择性移除所述一个或更多个中间结构而使得所述无机半导体部件和/或所述一个或多个金属导体部件暴露于该内部刺激或外部刺激。[0015]在一个实施方案中，一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件经历完全转变或大体上完全转变，从而提供该无源或有源瞬态电子器件的可编程的转变。可以由该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的完全移除、完全相变或完全化学变化来表征完全转变。"完全转变"发生在100%的材料经历转变时。"大体上完全转变"发生在95%或大于95%(例如97%、98%、99%、99.5%或99.9%)的材料经历转变时，如移除、化学转换、相变等等。例如，在一个实施方案中，经历大体上完全转变的材料还经历物理特性的变化，如大于或等于95%的电导率或电阻，例如，通过经历大于或等于95%的电导率减小或电阻增大。[0016]在一个实施方案中，一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件经历不完全转变。可由该无机半导体部件的质量的至少20%、30%、50%或70%的部分移除、相变或化学变化或该金属导体部件的质量的至少20%、30%、50%或70%的部分移除、相变或化学变化来表征该不完全转变，从而提供该无源瞬态电子器件或有源瞬态电子器件的可编程的转变。可由该一个或多个无机半导体部件中的各个的重量、体积或面积的至少20%、30^^50%或70%的局部移除、相变或化学变化或该一个或多个金属导体部件中的各个的重量、体积或面积的至少20%、30%、50%或70%的局部移除、相变或化学变化来表征该不完全的转变，从而提供该无源瞬态电子器件的可编程的转变。例如，在一个实施方案中，经历不完全转变的材料还经历物理特性的变化，如大于或等于20%(或对于某些应用30%或对于某些应用50%或对于某些应用70%)的电导率或电阻，例如，通过经历大于或等于20%(或对于某些应用30%或对于某些应用50%或对于某些应用70%)的电导率减小或电阻增加。[0017]在一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变通过一个过程发生而不是生物再吸收。例如，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变可以通过相变发生，其中该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少一部分经历至少部分升华或融化，从而提供了该无源瞬态电子器件的可编程转变。[0018]在另一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变通过该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件在溶剂中的至少部分溶解发生。该溶剂可以是水溶剂或非水溶剂。"水溶剂"是在298K下主要包括水的液体，即大于50%v/v水，然而"非水溶剂"是在298K下主要包括除水之外的一种液体或多种液体的液体，即少于50%v/v水。示例性水溶剂包含水、水基溶液、体液等。示例性非水溶剂包含有机溶剂（例如，醇类、酯类、醚类、烷类、酮类）和离子液体。[0019]在另一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变通过该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少部分水解发生。[0020]在另一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变通过该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少部分蚀刻或腐蚀发生。[0021]在另一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变通过光化学反应发生，在该光化学反应中该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少一部分吸收电磁辐射并经历至少部分化学变化或物理变化。在一个实施方案中，该光化学反应是光解过程。[0022]在另一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变通过电化学反应发生。例如，该电化学反应可以是该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少部分阳极溶解。[0023]在另一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变通过如下的化学变化或物理变化发生，其中该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少一部分经历大于或等于50%的电导率减小，可选地对于一些实施方案大于或等于75%，且可选地对于一些实施方案大于或等于95%。在另一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变通过如下的化学变化或物理变化发生，其中该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少一部分是至少部分地被转化成绝缘体，且可选地全部地被转化成绝缘体，从而提供该无源瞬态电子器件的可编程转变。[0024]在一方面，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件是选择性可移除的且经历特征为移除、损耗的过程或其他材料转移过程（例如，剥落（flaking)、分层（delamination)、重新安置、重新定位等）。例如，在一些实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件经历特征为对于该无机半导体部件或金属导体部件的一个或多个区域（例如暴露于内部刺激或外部刺激的区域）大体上一致的移除的过程，例如其中该无机半导体部件或金属导体部件的厚度随时间大体上一致地（例如，在10%以内）减小的一个过程。例如，在一些实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件经历特征为对于该无机半导体部件或金属导体部件的一个或多个区域（例如暴露于内部刺激或外部刺激的区域）大体上不一致的移除的过程，例如其中该无机半导体部件或金属导体部件随时间在纳米尺寸或微米尺寸的特征（如晶界、缺陷位置、阶边、相界等）优先地（如更快速地）被移除的一个过程。例如，在一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个多个金属导体部件经历一个过程，该过程的特征在于移除是大体上不一致的，以便生成多孔材料，从而影响该无机半导体部件或金属导体部件的电子特性（例如，电导率、电阻等）。例如，在一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件经历一个过程，该过程的特征在于移除是大体上不一致的，以导致剥落，例如，其中在材料中形成的裂纹、缺陷和/或细孔引起材料的部分（例如碎片）损失，从而影响该无机半导体部件或金属导体部件的电子特性（例如电导率、电阻等）。在一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件经历一个过程，该过程的特征在于至少部分地且可选地完全地从下面的衬底或器件部件分层和/或分离，从而影响该无机半导体部件或金属导体部件的电子特性（例如电导率、电阻等）。[0025]在一个实施方案中，瞬态电子器件具有预选的瞬变分布，该预选的瞬变分布的特征在于该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的转变发生在选自如下范围的时间间隔内：Ims至2年、或Ims至1年、或Ims至6个月、或Ims至1个月、或Ims至1天、或Ims至1小时、或1秒至10分钟，从而提供该无源瞬态电子器件的可编程的转变。在一个实施方案中，预选的瞬变分布的特征在于在选自Ims至2年、或Ims至1年、或Ims至6个月、或Ims至1个月、或Ims至1天、或Ims至1小时、或1秒至10分钟范围的时间间隔内该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的〇.01%至100%，或0.1%至70%，或0.5%至50%，或1%至20%或1%至10%的转变，从而提供该无源瞬态电子器件的可编程的转变。在一个实施方案中，预选的瞬变分布的特征在于该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的平均厚度以在〇.01纳米/天至10微米/秒、或0.1纳米/天至1微米/秒、或1纳米/天至0.5微米/秒的范围内选择的速率减小。在一个实施方案中，预选的瞬变分布的特征在于该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的质量以在〇.01纳米/天至10微米/秒、或〇.1纳米/天至1微米/秒、或1纳米/天至0.5微米/秒的范围内选择的速率减小。在一个实施方案中，预选的瞬变分布的特征在于该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的电导率以在IOiciS·m1S1至IS·m1S\或IO8S·m1S1至IOS·m1S\或IO5S·m1S1至100S·m1S1的范围内选择的速率减小。[0026]在一个实施方案中，器件监测该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少部分转变。例如，该器件可以监测提供该无源瞬态电子器件的可编程的转变的该一个或多个物价半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少部分转变的速率。本发明的器件中的自监测可以提供增强的功能，例如，提供信令的基础，以控制整体器件功能或向用户提供信令，提供转变程度的测量值、针对可编程转变的时间表或器件性能或功能随时间的特性描述。[0027]用户启动的外部触发信号可以直接地或间接地触发电子器件的可编程的转变。例如，该用户启动的外部触发信号可以是电子信号、光学信号、热信号、磁信号、声信号、机械信号、化学信号或电化学信号。在一些实施方案中，该用户启动的外部触发信号是用户启动的施加提供给器件的电场、用户启动的施加提供给器件的电磁辐射、用户启动的提供给器件的机械影响、用户启动的提供给器件的热量流、用户启动的来自器件的热流或用户启动的施加提供给器件的RF电场。本发明包括配置以接收用户启动的触发信号的器件，例如，具有接收器的器件和/或具有与向器件提供用户启动的触发信号的发射器通信的微处理器部件的器件。[0028]可以直接由用户或间接通过存储在计算机可读取媒介上的且由微处理器执行的软件向器件提供用户启动的外部触发信号。例如，该软件可以响应用户输入数据、从该器件的部件取得的数据、和/或与该器件持续通信的反馈环路。例如，该瞬态器件可以与发射器单向通信或双向通信，其中该发射器向可操作地连接到致动器的器件的接收器提供该用户启动的外部触发信号。图131示出了与向可操作地连接到致动器1410的器件的接收器1408提供用户启动的外部触发信号1414的发射器1412通信的瞬态器件1400的示意图。瞬态器件1400还包含衬底1402、一个或多个无机半导体部件1404和一个或多个金属导体部件1406。[0029]在一些实施方案中，瞬态器件包括用于接收用户启动的外部触发信号的接收器，该接收器可操作地连接到该致动器，以便当接收到该用户启动的外部触发信号时，启动该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少部分转变。例如，该接收器可以包含用于接收该用户启动的外部触发信号的天线、电极、压电元件、光活性材料或热活性材料。[0030]在一些实施方案中，致动器包括处理器，用于接收来自接收器的用于启动该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的至少部分转变的信号。[0031]在一些实施方案中，致动器直接作用在该一个或多个无机半导体部件、该一个或多个金属导体部件或该衬底上，以引起至少部分转变。或者，在一些实施方案中，该致动器间接地作用在该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件上，以引起至少部分转变。[0032]在一个实施方案中，致动器包括微处理器。例如，微处理器可以接收用户启动的外部触发信号，并且存储在该微处理器中的计算机可读取媒介上的软件可以分析该用户启动的外部触发信号，以确定应该提供给该器件的部件的能量源，诸如，电磁辐射、声能、热能等。在一些实施方案中，该软件随后向该微处理器提供指令，以执行向器件部件提供能量必须的功能，从而启动该一个或多个无机半导体部件和/或该一个或多个金属导体部件的至少部分转变。[0033]在一些实施方案中，该致动器至少部分地移除设置在该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件上的一个或多个中间结构，以将该一个或多个无机半导体部件的至少一部分或该一个或多个金属导体部件的至少一部分暴露于外部刺激或内部刺激，从而引起该至少部分转变。该一个或多个中间结构例如可以包括设置在该一个或多个无机半导体部件上或在该一个或多个金属导体部件上的包封材料，其中该致动器引起该包封材料的至少一部分被移除，以将该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件暴露于外部刺激或内部刺激。包封材料例如可以是局限于该一个或多个无机半导体部件的表面或该一个或多个金属导体部件的表面的包封层、在该器件的顶部表面上的包封覆盖层或包围该整个器件的包封封装物。[0034]在一些实施方案中，瞬态器件包括至少局部地包封该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的覆盖层，其中该覆盖层可以包括一个或多个含有化学试剂或生物试剂的贮存器。在一个实施方案中，致动器包括具有该一个或多个贮存器的覆盖层。在一个实施方案中，该覆盖层是聚合物层或SiN层。在一个实施方案中，该一个或多个贮存器嵌入在该覆盖层中。例如，该覆盖层的一个或多个贮存器可以响应外部刺激或内部刺激而破裂，从而导致释放该化学试剂或生物试剂。在一些实施方案中，该覆盖层的一个或多个贮存器独立地具有在IOOnm至10,000μm、或500nm至5,000μm、或1μm至1，000μm的范围内选择的物理尺度。具有这些尺度的贮存器可以例如通过光刻法或软光刻法（例如，微转印印刷）来制造。[0035]在一些实施方案中，该覆盖层的一个或多个IC存器响应机械冲击、压力改变、暴露于电磁辐射、暴露于热或暴露于声能而破裂，从而引起释放该化学试剂或生物试剂。例如，释放可以引起该化学试剂或生物试剂的分散，造成与一个或多个器件部件（如无机半导体部件、金属导体部件、电介质部件、包封层、衬底等）的物理接触，从而引起与该化学试剂或生物试剂接触的器件部件的选择性转变和/或选择性移除。示例性化学试剂或生物试剂包括水、非水溶剂、水溶液、含生物聚合物的溶液、酸、碱、酶解液（enzymaticsolution)、PBS溶液或含催化剂的溶液。[0036]在一些实施方案中，该覆盖层包含丝材料，且该化学试剂或生物试剂包含含蛋白酶的材料，如含蛋白酶的溶液。在一些实施方案中，蛋白酶可以与小分子抑制剂（如EDTA)或抗体复合，以完全抑制活性直到该试剂分散。[0037]在一些实施方案中，该致动器响应用户启动的外部触发信号产生电磁辐射、声能、电场、磁场、热、RF信号、电压、化学变化或生物变化，从而启动该至少部分转变。该致动器可以例如包括加热器、含有能够引起化学变化或生物变化的化学试剂的贮存器、电磁辐射源、电场源、RF能量源或声能量源。示例性加热器包含无源加热器、电阻加热器和有源加热器。[0038]在一些实施方案中，致动器包括至少部分地包封该无机半导体部件或该金属导体部件中的一个或多个的包封材料，其中该包封材料包括选择性可移除的材料，该选择性可移除的材料在器件接收到外部触发信号时至少部分地被移除，以将下面的无机半导体部件或金属导体部件暴露于内部或外部刺激，从而启动该至少部分转变。例如，该包封材料可以响应用户启动的外部触发信号而被该致动器提供的化学试剂至少部分地溶解、水解或解聚，以暴露下面的无机半导体部件或金属导体部件。例如，在一些实施方案中，选择性可移除的包封材料被提供作为位于包括选择性可转变材料的一个或多个无机半导体部件和/或一个或多个金属导体部件上的覆盖层，使得该包封材料覆盖层的至少部分移除将下面的一个或多个无机半导体部件和/或一个或多个金属导体部件暴露于内部或外部刺激，如环境刺激（例如溶剂、化学环境、生物环境、环境压力、环境温度、环境电磁辐射等），引起该一个或多个无机半导体部件和/或一个或多个金属导体部件的至少部分转变。在一些实施方案中，包封材料覆盖层的移除作为暴露于环境刺激（例如，溶剂、化学环境、生物环境、环境压力、环境温度、环境电磁辐射等）的结果而发生。在一些实施方案中，包封材料覆盖层的移除作为器件的致动器作用在该包封材料覆盖层（overlayer)上的结果而发生，例如，通过释放能够引起该包封材料的至少部分移除的化学试剂或生物试剂。在一些实施方案中，包封材料覆盖层的移除作为器件的致动器作用在该包封材料的覆盖层上的结果而发生，例如，通过提供导致该包封材料的至少部分移除的能量（例如电磁辐射、声能、热能、机械能等）。[0039]在另一个实施例中，该包封材料可以是光敏材料，该光敏材料响应由致动器生成的电磁辐射而经历光化学反应，从而暴露下面的无机半导体部件或金属导体部件。例如，该致动器可以是电磁辐射源，其中该致动器被设置为与该包封材料光通信。[0040]在又另一个实施例中，该包封材料是热敏材料，该热敏材料响应由致动器生成的热量而经历相变或化学变化，以暴露下面的无机半导体部件或金属导体部件。例如，该致动器可以被设置为在与封装材料的热接触中提供热量的加热器，例如响应电磁辐射吸收的电阻加热器或无源加热器。本发明包括包含加热器的器件，该加热器嵌入在包含包封材料的覆盖层中，其中该加热器被配置例如响应用户启动的触发信号来提供热能，这导致该包封材料至少部分的移除，从而暴露下面的包含选择性可转变材料的无机半导体部件和/或金属导体部件。[0041]在一些实施方案中，该致动器包含反电极和电解质，其中电解质被设置成与该电极和该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件接触，其中用户启动的外部触发信号是向该反电极提供的电压或RF能量，从而引起该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的溶解。在一个实施方案中，例如，该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件包括电化学电池的电极，且该电极与电解质接触。[0042]在一些实施方案中，当该器件接收到用户启动的外部触发信号时，该致动器执行选自如下一组的操作：打开或关闭电子电路、生成热量、抵制电流动、产生电磁辐射、产生声能以及分散化学试剂或生物试剂。[0043]当该致动器抵制电流动时，该器件的至少一部分的温度可以上升至少10°C，从而启动设置在该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件上的包封材料的热降解，从而将该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属部件的至少一部分暴露于内部刺激或外部刺激。[0044]当该致动器产生电磁辐射时，它启动设置在该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件上的包封材料的光化学降解，从而将该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属部件的至少一部分暴露于内部刺激或外部刺激。[0045]当该致动器分散化学试剂时，该化学试剂例如可以选自水、盐水、酸、碱以及酶组成的组；其中该致动器将该化学试剂递送到设置在该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件上的包封材料，从而启动设置在该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件上的包封材料的化学降解或酶促降解，从而将该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属部件的至少一部分暴露于内部刺激或外部刺激。如在此使用的，化学试剂通常广泛地指能够启动材料的化学变化或物理变化（例如，能够引起器件的半导体部件、金属导体部件、电介质部件、衬底和/或包封材料的至少部分转变）的化学化合物或化合物的混合物（例如溶液）。[0046]当该致动器分散生物试剂时，该生物试剂例如可以选自如下一组：蛋白质、改性蛋白质（modifiedprotein)、肽、改性肽（modifiedpeptide)、寡核苷酸和核苷酸；其中该致动器将该生物试剂递送到设置在该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件上的包封材料，从而启动设置在该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件上的包封材料的化学降解或酶促降解，从而将该一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属部件的至少一部分暴露于内部刺激或外部刺激。如在此使用的，生物试剂通常广泛地指能够启动材料的化学变化或物理变化（例如，能够引起器件的半导体部件、金属导体部件、电介质部件、衬底和/或包封材料的至少部分转变）的生物分子或生物分子的混合物。[0047]在一个实施方案中，该可编程的转变提供了瞬态电子器件的功能从可操作性的第一状况到不可操作性的第二状况的变化。在一个替代的实施方案中，该可编程的转变提供了瞬态电子器件的功能从对应于第一功能性的第一状况到对应于不同于第一功能性的第二功能性的第二状况的变化。该功能性例如可以是电子功能性。在任一个实施方案中，该可编程的转变可以提供从其特征为两个或更多个无机半导体器件部件或金属导体部件彼此电接触的第一状况到其特征为该两个或更多个无机半导体器件部件或金属导体部件彼此不电接触的第二状况的变化。在一些实施方案中，可编程的转变物理地和/或电子地分离或隔离该瞬态器件的部件，从而导致该瞬态器件的功能从第一状况到第二状况的变化。[0048]也可以以便于瞬态器件以及其部件的移除、降解和/或清除的方式实施本发明中的可降解的或可转变的材料的纳入。在一个实施方案中，本发明的器件的组成、几何结构和/或物理尺度使得当该衬底至少部分降解或转变时，该器件就破碎成由对象或环境有效处理和清除的碎片。例如，在一个实施方案中，器件被配置成使得当衬底至少部分降解或转变时，该器件破碎成横向尺度和厚度尺度小于100微米、可选地小于10微米且可选地小于1微米的碎片，以便于对象或环境处理和清除该器件。[0049]可编程转变可以是预置的可编程转变或实时触发可编程转变。例如，预置转变可以发生在被编程到器件定时器中的经历时间或当前的时间。在该特定的时间，可以生成开始转变过程的用户启动的外部触发信号。例如通过由外部源施加的能量或由外部源发射且由该器件接收的信号，可以触发实时转变。当接收到来自该外部源的信号时，致动器可以启动转变过程。[0050]在一个实施方案中，可编程的转变可以包含至少一个无机器件部件、至少一个金属导体部件或二者的完全溶解、降解、移除或转变。例如，通过选自如下一组的过程，发生一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件的可编程的转变，所述一组包括再吸收、生物再吸收、（化学或酶促）水解、崩解（deintegration)、解聚、溶解、升华、融化、蚀刻、光解、腐蚀和阳极溶解。在一个实施方案中，可编程的转变电子地隔离瞬态电子器件的一个或多个无机半导体器件部件或金属导体部件，从而导致该瞬态电子器件的功能从第一状况到第二状况的变化。例如，该瞬态电子器件的功能可以从：（i)NOR门转变到NAND门；（ii)反相器转变到隔离晶体管；（iii)电阻器转变到二极管；（iv)NAND门转变到反相器；(V)NOR门转变到隔离晶体管；或（vi)NAND门转变到隔离晶体管。[0051]瞬态电子器件可以是无源电子器件或有源电子器件。例如，无源瞬态电子器件可以是通信系统、光子器件、传感器、光电器件、生物医疗器件、温度传感器、光检测器、光伏器件、应变仪、成像系统、无线发射器、天线、纳机电系统或微机电系统。在一个具体实施方案中，无源瞬态电子器件是用于检测温度、应力、压力、电势、水合状态、入射电磁辐射或化学成分的传感器。在一个具体实施方案中，无源瞬态电子器件是与水接触时可完全溶解的通信系统。在一个具体实施方案中，无源瞬态电子器件是无线电装置（radio)或天线。在一个具体实施方案中，无源瞬态电子器件是安装在组织上的生物医疗器件。示例性瞬态电子器件包括但不限于晶体管、二极管、CMOS器件、MOSFET器件、光电二极管、发光二极管、互补逻辑电路、光传感器、温度传感器、化学传感器、机械传感器、电传感器、磁传感器、电池、燃料电池、无线电装置，以及热电的或压电的能量采集器。[0052]在一个实施方案中，无源或有源瞬态电子器件具有小于或等于1000微米，或可选地100微米，或可选地10微米的平均厚度。[0053]有用的无机半导体部件包括但不限于柔性半导体结构、可拉伸的半导体结构和/或能够经受形状变化的半导体结构，以便符合环境的表面。在一些实施方案中，瞬态电子器件可以包括多个无机半导体部件。在一个实施方案中，该无机半导体部件包括半导体器件，例如晶体管、晶体管沟道、二极管、p-n结、光电二极管、发光二极管、激光器、电极、集成电子器件、集成电路、天线、电感器、电阻器、基于半导体的传感器、MESFETs、MOSFETs或这些的组合和/或阵列。[0054]在一些实施方案中，所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件独立地包含纳米结构材料或微米结构材料。例如，在一个实施方案中，所述无机半导体部件包含微米结构材料或纳米结构材料，例如微米带状物或纳米带、微米膜或纳米膜、微米线或纳米线、或微米多孔材料或纳米多孔材料。如在此使用的，术语"微米结构"指至少一个物理尺度选自1微米至1000微米的范围内的结构，且术语"纳米结构"指至少一个物理尺度选自10纳米至1000纳米的范围内的结构。在一个实施方案中，本发明包含具有多个细孔的微米孔材料的纳米结构无机半导体部件、金属部件或电介质部件（具有选自Iym至1000μm的范围的横截面尺度），可选地设置在有序网络（orderednetwork)中。在一个实施方案中，本发明包含具有多个细孔的纳米孔材料的纳米结构无机半导体部件、金属部件或电介质部件（具有选自Inm至IOOOnm的范围的横截面尺度），可选地设置在有序网络中。[0055]器件的以及其部件的物理尺度和形状是重要的参数，特别是对于期望的瞬变分布的预选。薄的无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件（例如，厚度小于或等于100微米，可选地厚度小于或等于10微米，可选地厚度小于或等于1微米，可选地厚度小于或等于500纳米，以及可选地厚度小于或等于100纳米）的使用有益于为给定的器件应用提供预选瞬变和/或提供有用的机械特性（诸如，柔性的或其他可变形的器件）。在一些实施方案中，无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件独立地包含一个或多个薄膜结构，该薄膜结构可以例如通过分子外延、原子层沉积、物理或化学气相沉积或本领域中已知的其他方法沉积或生长。在一些实施方案中，一个或多个无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件独立地包含生物可兼容的、生物可再吸收的、生物惰性的或生态可兼容的材料。在一些实施方案中，电子器件中的至少一些且可选地全部无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件具有小于或等于100微米的厚度，且对于某些应用具有小于或等于10微米的厚度，且对于某些应用具有小于或等于1微米的厚度，且对于某些应用具有小于或等于500纳米的厚度，且对于某些应用具有小于或等于100纳米的厚度，且对于某些应用具有小于或等于20纳米的厚度。在一些实施方案中，该器件的至少一些且可选地全部无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件独立地具有选自IOnm至100μm范围的厚度，可选地对于某些应用具有选自50nm至10μm范围的厚度，且可选地对于某些应用具有选自从IOOnm至IOOOnm范围的厚度。例如，在一个实施方案中，本发明的器件包含一个或多个无机半导体部件，每个独立地具有在IOnm至IOOOnm的范围内选择的厚度，可选地对于某些应用具有在IOnm至IOOnm的范围内选择的厚度且可选地对于某些应用具有在IOnm至30nm的范围内选择的厚度。在一些实施方案中，该器件的至少一些且可选地全部无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件独立地具有小于或等于10000μm的横向物理尺度（如长度、宽度、直径等），且对于某些应用具有小于或等于1000μm的横向物理尺度，且对于某些应用具有小于或等于100μm的横向物理尺度，且对于某些应用具有小于或等于1μm的横向物理尺度。在一些实施方案中，该器件的至少一些且可选地全部无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件独立地具有选自IOnm至IOcm范围的横向物理尺度，可选地对于一些应用独立地具有选自IOOnm至ΙΟΟΟΟμπι范围的横向物理尺度，可选地对于一些应用独立地具有选自500nm至1000μm范围的横向物理尺度，可选地对于一些应用独立地具有选自500nm至ΙΟΟμπι范围的横向物理尺度，且可选地对于一些应用独立地具有选自500nm至10μm范围的横向物理尺度。[0056]与瞬态器件的其他部件一样，无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件的物理特性（例如，杨氏模量、净抗弯刚度、韧度、电导率、电阻等）影响器件的性能和瞬变。例如，在一些实施方案中，该器件的至少一部分且可选地全部的无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件独立地具有小于或等于IOGPa的杨氏模量，可选地对于某些应用小于或等于lOOMPa，可选地对于某些应用小于或等于lOMPa。例如，在一些实施方案中，该器件的至少一部分且可选地全部的无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件具有在0.5MPa至IOGPa范围内选择的杨氏模量，且可选地对于一些应用具有在0.5MPa至IOOMPa范围内选择的杨氏模量，且可选地对于一些应用具有在0.5MPa和IOMPa范围内选择的杨氏模量。在一些实施方案中，该器件的至少一部分且可选地全部的无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件具有小于或等于IXIO8GPaμm4的净抗弯刚度，可选地对于一些应用小于或等于5XIO5GPaμm4且可选地对于某些应用小于或等于IX105GPaμm4。在一些实施方案中，该器件的至少一部分且可选地全部的无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件具有在〇.IXIO4GPaμm4至IX108GPaμm4范围内选择的净抗弯刚度，且可选地对于一些应用具有在0.IXIOGPaμm4与5X105GPaμm4之间选择的净抗弯刚度。[0057]对于无机半导体部件有用的材料包括高质量的半导体材料，例如包括纯单晶半导体材料和掺杂的单晶半导体材料的单晶半导体材料。在一个实施方案中，全部无机半导体部件包含单晶半导体材料和/或单晶掺杂半导体材料，例如，经高温铸造加工得到的单晶硅和/或掺杂单晶硅。单晶半导体材料集成成瞬态器件特别地有益于提供展现非常良好电子特性的器件。在一个实施方案中，该半导体部件包括选自以下材料组成的一组的材料：BP、BAs、As2S3、GaSb、GaAs、GaN、GaP、GaSe、InSb、InAs、InN、InP、CsSe、CdS、CdSe、CdTe、Cd3P2、Cd3As2、Cd3Sb2、ZnO、ZnSe、ZnS、ZnTe、Zn3P2、Zn3As2、Zn3Sb2、ZnSiP2、CuCl、PbS、PbSe、PbTe、FeO、FeS2、NiO、EuO、EuS、PtSi、TIBr、CrBr3、SnS、SnTe、Pbl2、MoS2、GaSe、CuO、Cu20、HgS、HgSe、HgTe、Hgl2、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、SrS、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、Sn02、TiO、Ti02、Bi2S3、Bi203、Bi2Te3、Bil3、U02、U03、AgGaS2、PbMnTe、BaTi03、SrTi03、LiNb03、La2Cu04、La0.7CaQ3Mn03,CdZnTe、CdMnTe、CuInSe2、铜铟镓硒化合物（CIGS)、HgCdTe、HgZnTe、HgZnSe、PbSnTe、Tl2SnTe5'Tl2GeTe5'AlGaAs、AlGaN、AlGaP、AlInAs、AllnSb、AllnP、AlInAsP、AlGaAsN、GaAsP、GaAsN、GaMnAs、GaAsSbN、GalnAs、GalnP、AlGaAsSb、AlGaAsP、AlGalnP、GalnAsP、InGaAs、InGaP、InGaN、InAsSb、InGaSb、InMnAs、InGaAsP、InGaAsN、InAlAsN、GaInNAsSb、GaInAsSbP以及它们的任何组合。在一些实施方案中，无机半导体部件包括选自由Si、SiC、SiGe、SiO、Si02、SiN以及它们的任何组合组成的一组的材料。在一些实施方案中，无机半导体部件独立地包含单晶硅、多孔硅和/或多晶硅。在一些实施方案中，无机半导体部件独立地包含多晶半导体材料、单晶半导体材料或掺杂多晶或单晶半导体材料。在一些实施方案中，无机半导体部件是可转变材料。对于可转变的无机半导体部件有用的材料包括但不限于多孔硅、多晶硅以及它们的任何组合。[0058]在一些实施方案中，该瞬态器件可以包括一个或多个附加的器件部件，该附加的器件部件可选自如下一组：电极、电介质层、化学或生物传感器元件、PH传感器、光学传感器、光源、温度传感器以及电容传感器。该附加的器件部件可以包含生物惰性材料、可降解材料或可转变材料。有用的生物惰性材料包括但不限于钛、金、银、钼以及它们的任何组合。有用的可降解材料或可转变材料包括但不限于铁、镁、钨以及它们的任何组合。[0059]在一些实施方案中，电子器件包含一个或多个互相连接的岛结构和桥结构。例如，岛结构可以包括该瞬态器件的一个或多个半导体电路部件。桥结构可以包含提供元件之间（例如不同的岛结构之间）电连通的一个或多个柔性和/或可拉伸的电互连。以这种方式，本发明的电子器件可以包含具有多个电学上互连的无机半导体部件的可拉伸的电子器件（例如，可拉伸的电子互连线），该电子器件包括一个或多个岛结构和提供电学互连的一个或多个柔性和/或可拉伸的桥结构。[0060]在一些实施方案中，该多个无机半导体部件的至少一部分包含放大器电路、复用电路、限流电路、集成电路、晶体管或晶体管阵列中的一个或多个。有用的复用电路包括那些被配置以独立处理空间安排在可降解衬底上方的多个电极中的每一个。此外，瞬态器件还可包含选自由电极、电介质层、化学或生物传感器元件、PH传感器、光学传感器、光源、温度传感器以及电容传感器组成的一组的一个或多个附加器件部件。所述附加器件部件中的至少一个可以包含生物惰性材料或生物可再吸收材料。[0061]在一些实施方案中，瞬态器件或其部件通过基于印刷的工艺或基于模制的工艺(例如，通过转印法、干接触转印法、溶液式印刷、软平版印刷、复制模制、压印平版印刷等）组装在衬底上。因此，在这些实施方案中的一些中，器件或其部件包括可印刷的半导体材料和/或器件。在一些实施方案中，通过基于印刷的技术集成器件和衬底部件是有益的，因为它允许半导体器件/材料的处理和衬底的处理独立。例如，基于印刷的组装方法允许通过不与一些衬底兼容的技术来处理半导体器件/材料。例如，在一些实施方案中，半导体器件/材料首先通过高温处理、物理的和化学的沉积处理、刻蚀和/或水处理（例如，显影等）进行处理，然后通过基于印刷的技术随后组装在衬底上。这种方法的优点是避免了以可能对衬底的化学和/或物理特性产生不利影响的方式在该衬底上处理半导体器件/材料，例如对可转变衬底的生物可兼容性、毒性和/或降解特性（例如，降解速率等）产生不利影响。例如，在一些实施方案中，本方法允许有效制造器件，而不将衬底暴露于水处理，例如，涉及将可转变衬底暴露于蚀刻剂、脱模剂、显影剂的处理。[0062]在一些实施方案中，器件的多个无机半导体部件的至少一部分且可选地全部被键合到衬底上。器件与衬底之间的键合可以直接实现，涉及层与材料之间的共价键合和非共价键合（例如范德华力、氢键、伦敦分散力等）。替代地，可以通过在器件和衬底之间纳入一个粘合层来实现键合。对键合有用的粘合层包括聚合物、弹性体（如PDMS)、预聚物、薄金属层、丝层等。[0063]例如，在一些实施方案中，包封材料包封器件的部分或全部，从而防止电流泄漏到局部环境和/或器件电学短路。在一个实施方案中，包封材料包封器件的无机半导体部件和/或金属导体部件的至少50%，可选地包封器件的无机半导体部件和/或金属导体部件的至少90%，且可选地包封器件的无机半导体部件和/或金属导体部件的全部。在一个实施方案中，包封材料完全包封瞬态器件。[0064]多种材料对于本发明的器件的可降解衬底是有用的。在一个实施方案中，该衬底包括选择性可移除的材料。在一个实施方案中，通过选自再吸收、生物再吸收、（化学或酶促）水解、崩解、解聚、溶解、升华、融化、蚀刻和腐蚀组成的一组的方法，衬底的选择性可移除的材料经历移除。在一个实施方案中，衬底包含生物可兼容的、生物可再吸收的或生态可兼容的材料。对于衬底有用的材料例如包括生物聚合物（例如，蛋白质、肽、碳水化合物、多核苷酸等）、合成聚合物、蛋白质、多糖、丝、聚（甘油-葵二酸酯）（PGS)、聚二氧六环酮、聚(乳酸-共-乙醇酸）（PLGA)、聚乳酸（PLA)、聚乙烯醇（PVA)、明胶、胶原、脱乙酰壳多糖、丝蛋白、透明质酸、蛋白酶粒子、二氢荧光素、孟加拉红、若丹明、反射蛋白（reflectin)、噬菌调理素、血红蛋白、吓啉以及它们的组合。例如，对于生物可再吸收衬底有用的丝材料例如包括蚕丝心蛋白、改性蚕丝心蛋白、蜘蛛丝、昆虫丝、重组丝以及这些的任何组合。作为在此使用，改性蚕丝心蛋白指由蚕丝心蛋白的化学改性得到的聚合物成分。[0065]在一些实施方案中，衬底和/或包封材料包含可以至少部分处于晶态的丝。例如，该丝可以具有少于55%的结晶度，或选自0至55%的范围内的结晶度。在一个实施方案中，衬底包括丝复合材料。例如，该丝复合材料可以包含具有分散于丝材料各处的多个纳米粒子的丝，其中该纳米粒子包括导体（如金属）、半导体材料、纳米管、纳米线、纳米壳（具有电介质核的金属壳）、色素、染料以及其组合。在一些实施方案中，纳米粒子包括选自Au、Ag、CsSe以及CdTe组成的一组的材料。典型地，纳米粒子具有等于或小于IOOOnm的物理尺度，且丝材料中存在的纳米粒子的浓度在选自0.InM至IOOnM的范围，或选自0.5nM至50nM的范围，或选自InM至25nM的范围。在一些实施方案中，纳米粒子吸收电磁辐射，从而生成能够触发选择性移除衬底的热。用于触发热降解过程的电磁能的吸收取决于纳米颗粒浓度和施加的电磁能的功率。在一个实施方案中，电磁辐射的吸收是经等离子体谐振增强的吸收。[0066]在一些实施方案中，瞬态衬底或包封材料可以通过暴露于高温而转变。例如丝的玻璃转化温度是?178°C且在?220°C下降解开始。[0067]在一些实施方案中，可以通过渗透衬底或包封材料的高浓度的某些盐（锂盐、钙盐）来促进或加快衬底或包封材料的转变。[0068]在一些实施方案中，衬底是一种在水环境中在298K下以等于或大于无机半导体部件或金属导体部件的水解速率的速率经历水解的材料。在一些实施方案中，衬底是一种在水环境中在298K下以等于或小于无机半导体部件或金属导体部件的水解速率的速率经历水解的材料。在其他实施方案中，衬底是一种在等于或大于273K的温度下经历升华的材料。[0069]可转变的衬底的物理尺度和物理特性对于支持一系列器件功能性和与不同环境的兼容性是重要的参数。在一些实施方案中，可转变的衬底的厚度小于或等于10000μm，且可选地在一些实施方案中小于或等于1000μm，且可选地在一些实施方案中小于或等于100μm，且可选地在一些实施方案中小于或等于10μm;且可选地在一些实施方案中小于或等于lym。使用薄的可转变的衬底（例如，厚度小于或等于100微米，可选地小于或等于10微米且可选地小于或等于1微米）有助于提供能够建立与许多各种不同的环境（包括具有复杂的、高度起伏表面的环境）的共形接触、柔性或以其他方式可形变的器件。在一些实施方案中，可转变的衬底具有在5纳米和200μm的范围内选择的厚度，可选地对于一些实施方案具有在10纳米和IOOym的范围内选择的厚度，可选地对于一些实施方案具有在100纳米和IOOOOym的范围内选择的厚度，可选地对于一些应用具有在1μm和1000μm的范围内选择的厚度，且可选地对于一些实施方案具有在1μm和10μm的范围内选择的厚度。在可转变的衬底仅几纳米厚的实施方案中，支撑衬底是必须的或可以通过逐层沉积技术改善可支撑性。在一些实施方案中，选择可转变的衬底的成分和物理特性（例如，杨氏模量、净抗弯刚度、韧度等）以为器件部件提供足够的结构支撑，同时还在部署时还提供实现高度共形接触的能力。在一些实施方案中，可转变的衬底是低模量层。或者，本发明包含具有作为高模量层的可转变的衬底的器件。例如，在一些实施方案中，可转变的衬底具有小于或等于IOGPa的杨氏模量，优选地对于一些应用小于或等于IOOMPa的杨氏模量，可选地对于一些应用小于或等于l〇MPa。例如，在一些实施方案中，可转变的衬底具有在0.5MPa至IOGPa的范围内选择的杨氏模量，且可选地对于一些应用具有在0.5MPa至IOOMPa的范围内选择的杨氏模量，且可选地对于一些应用具有在0.5MPa至IOMPa的范围内选择的杨氏模量。例如，在一些实施方案中，可转变的衬底的净抗弯刚度小于或等于IXlO9GPaμm4,可选地对于一些应用小于或等于IXIO7GPaμm4且可选地对于一些应用小于或等于IXIO6GPaμm6。例如，在一些实施方案中，可转变衬底具有在0.1XIO4GPaμm4至IXIO9GPaμm4的范围内选择的净抗弯刚度，且可选地对于某些应用具有在0.IXlO4GPaμm4至5X105GPaym4之间选择的净抗弯刚度。[0070]本发明包括包含非晶态材料、晶体材料、部分非晶态材料、部分晶体材料或其组合的可转变的衬底。在一个实施方案中，本发明的瞬态器件包括至少部分晶体材料，其中选择该可转变的衬底的结晶程度以为选择的环境和器件应用提供有用的和/或预选的可转变速率。在一些实施方案中，当设置成与环境接触时，可转变的衬底的结晶度越高，则可转变速率越低。例如，本发明包括具有如下可转变的衬底的瞬态器件，该可转变的衬底的结晶度小于或等于55%，且可选地结晶度小于或等于30%，且可选地结晶度小于或等于20%，且可选地结晶度小于或等于5%。例如，本发明包括具有如下可转变的衬底的瞬态器件，该可转变的衬底具有在〇至55%的范围内选择的结晶度，且可选地对于一些实施方案具有在1至30%的范围内选择的结晶度，且可选地对于一些实施方案具有在5至20%的范围内选择的结晶度。作为在此使用的，〇%的结晶度指的是完全非晶态材料，且给定的结晶度对应于相对材料的总量以结晶状态提供的材料的量。在一些实施方案中，例如具有丝衬底的那些实施方案，结晶度指的是丝衬底的β片层含量。[0071]在一些实施方案中，该器件包括可转变的衬底，可转变的衬底在设置为与环境接触时具有可编程的、可控的和/或可选择的转变速率。本发明包括具有可转变的衬底的器件，该可转变的衬底呈现基于预期的应用、器件功能性、寿命等选择的转变速率范围。例如，在一些实施方案中，可转变的衬底呈现高转变速率，以便例如提供在施用时快速且完全的转变，促进对于在特定的环境中部署器件有用的构造和/或形态变化。例如，在其他实施方案中，可转变的衬底呈现低吸收速率，以便例如提供在施用时慢的和/或不完全的降解，提供器件的电子部件的包封和/或提供对于部署或移除器件有用的结构特性。[0072]在一个实施方案中，瞬态电子器件包括无机半导体部件和/或金属导体部件，该无机半导体部件和/或金属导体部件包含经工程设计以加速再吸收、生物再吸收、水解、崩解、解聚、溶解、蚀刻或腐蚀的材料。例如，该经工程设计的材料可以是有孔的结构。"有孔的结构（perforatedstructure)"可以包括凹陷特征、孔、沟道、裂纹或其他阻止结构在该结构的至少一个主平面内是整体的且连续的物理缺陷。在一个实施方案中，一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件独立地包含一个或多个有孔的结构。例如，该一个或多个有孔的结构可以具有选自10%_80%、20%-50%或30%-40%的范围的孔隙率(或空隙率）。在一个实施方案中，该有孔的结构可以具有大于20%、大于30%、大于50%或大于70%的孔隙率。"孔隙率"总体描述了材料中的所有细孔的体积与整个体积的比。如本领域中已知的，孔隙率比可以被表达为百分数。[0073]在一个实施方案中，一个或多个有孔的结构可以具有多个凹陷特征或沟道。在一个实施方案中，该凹陷特征或沟道延伸穿过一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件的整个厚度。在一个实施方案中，该凹陷特征或沟道延伸穿过一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件的厚度的〇.1%至1〇〇%、或1%至95%、或5%至85%、或10%至75%、或25%或50%。在一个实施方案中，该凹陷特征或沟道延伸穿过一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件的厚度的选自IOnm至IOmm范围的长度。在一个实施方案中，该凹陷特征或沟道具有选自〇.1μm2至IOcm2、或0.5μm2至5cm2、或1μm2至Icm2、或10μm2至0.Icm2范围的横向横截面尺度和选自0.01μm到10mm、或0·05μm至Ij5mm、或0·1μm至丨JImm或10μm至丨J0·Imm范围的坚向尺度。[0074]在一些实施方案中，瞬态电子器件包含由在暴露于特定波长辐射时易于降解的材料制成的贮存器。当该辐射敏感性材料降解时，贮存器中的水溶液或其他化学成分可以从该贮存器漏出，从而与器件部件相互作用，以加速它们的溶解或转变。[0075]内部刺激或外部刺激例如可以是生物环境变化、温度变化、压力变化、暴露于电磁福射、与化学试剂接触、施加电场、施加磁场、暴露于溶剂、外部环境的pH变化、外部环境的盐浓度变化或施加阳极电压。[0076]在一个实施方案中，瞬态电子器件包括包含选择性可转变材料的无线功率部件。在一个实施方案，该无线功率部件是线圈、电池、燃料电池、能量采集器、太阳能电池或电感器。该能量采集器可以选自热电部件和压电部件。[0077]在一个实施方案中，瞬态电子器件是传感器、电源、光电器件、纳机电（NEM)器件或微机电（MEM)器件。当瞬态电子器件是传感器时，该传感器可以检测光强度变化、光波长变化、温度变化、化学变化、机械变化、电变化、磁变化以及其组合。当瞬态器件是电源时，该电源可以是线圈、电池、燃料电池或能量采集器。该能量采集器可以选自热电部件或压电部件。[0078]在一个实施方案中，无线功率部件通过光伏效应、非谐振感应耦合、近场互感耦合或其组合转换电磁能。当无线功率部件通过光伏效应运行时，该无线功率部件可以是太阳能电池或太阳能电池阵列。当无线功率部件通过非谐振感应耦合运行时，该无线功率部件可以是响应变化的磁场传导电流的电感器。被提供动力的器件部件可以是与该电感器电连通的电阻器。当电流传导通过该电感器时，该电阻器生成热。当无线功率部件通过近场互感奉禹合运行时，该无线功率部件包括提取整流器（scavengingrectifier)。该提取整流器通过收集环境交流（AC)信号的提取天线吸收无线电能量，其中该环境AC信号通过整流器被转换成直流（DC)。该提取整流器的输入频率是大约2.4GHz。该提取整流器的整流输出在选自IV至3V的范围。[0079]在一个实施方案中，器件作为无线电装置运行，还包含振荡器，该振荡器被耦合到用于发射表明瞬态电子器件状态的信号或瞬态电子器件环境参数的信号的发射天线。该振荡器的输出频率可以是大约IGHz。[0080]在一个实施方案中，瞬态电子器件包含一个或多个无机半导体部件。在一些实施方案中，一个或多个无机半导体部件中的每一个独立地包含纳米膜结构，该纳米膜结构可以例如具有小于IOOOnm的厚度。在一个实施方案中，该无机半导体部件中的每一个独立地包含Si、Ga、GaAs、ZnO或这些的任何组合。在一个实施方案中，该一个或多个无机半导体部件包含ZnO。[0081]在一个实施方案中，一个或多个无机半导体部件独立地包含在水环境中以在298K下等于或大于KTkiS'或在298K下等于或大于KT8s'或在298K下等于或大于KT5s'或在298K下等于或大于KT2iT1的速率经历水解的半导体材料。[0082]在一个实施方案中，瞬态电子器件包括一个或多个金属导体部件，且瞬态电子器件的该一个或多个金属导体部件可以包括Mg、W、Fe或其合金。在一个具体实施方案中，该一个或多个金属导体部件独立地包含Mg与选自Al、Ag、Ca、Li、Mn、Si、Sn、Y、Zn以及Zr组成的一组的一种或多种额外材料的合金，其中该合金的一种或多种额外材料具有按重量计等于或小于10%的浓度。在另一个实施方案中，该一个或多个金属导体部件独立地包含Mg与一种或多种稀土元素的合金，其中该合金的一种或多种稀土元素具有按重量计等于或小于10%的浓度。在另一个实施方案中，瞬态电子器件包括包含ZnO的一个或多个无机半导体部件和包括Mg、Fe、W或其合金的一个或多个金属导体部件。[0083]在一个实施方案中，一个或多个金属导体部件独立地包含在水环境中以在298K下等于或大于KTkiS'或在298K下等于或大于KT8s'或在298K下等于或大于KT5s'或在298K下等于或大于KT2iT1的速率经历水解的半导体材料。[0084]在一个实施方案中，瞬态电子器件可以包含由衬底支撑的一个或多个电介质部件，其中该一个或多个电介质部件包含选择性可移除的材料。在一个实施方案中，所述一个或多个电介质部件的选择性可移除的材料可以通过选自再吸收、生物再吸收、水解、崩解、解聚、溶解、升华、融化、蚀刻和腐蚀组成的一组的过程经历移除。在一些实施方案中，一个或多个电介质部件包含生物可兼容的、生物可再吸收的或生态可兼容的材料。在一些实施方案中，电介质部件中的每一个包括一个或多个薄膜结构，该薄膜结构可以例如通过分子外延、原子层沉积、物理或化学气相沉积或本领域中公知的其他方法沉积或生长。通常，该一个或多个电介质部件中的每一个具有在IOnm至50μm范围内选择的厚度，或小于或等于IOOnm的厚度，或小于或等于IOnm的厚度。[0085]在一个实施方案中，所述一个或多个电介质部件可以包含选自由Si02、Mg0、丝、胶原、明胶、PVA以及PLGA组成的一组的一种或多种材料。在一个具体实施方案中，瞬态电子器件包括选自由ZnO和Si组成的一组的一个或多个无机半导体部件、选自由Mg、Fe、W以及其合金组成的一组的一个或多个金属导体部件以及选自由SiOjPMgO组成的一组的一个或多个电介质部件。在另一个实施方案中，瞬态电子器件包括包含ZnO的一个或多个无机半导体部件、选自由Mg、Fe、W以及其合金组成的一组的一个或多个金属导体部件以及包括MgO的一个或多个电介质部件。在一个实施方案中，一个或多个电介质部件包含在水环境中以在298K下等于或大于KT1tls'或在298K下等于或大于KTiV1、或在298K下等于或大于KT5s'或在298K下等于或大于KT2iT1的速率经历水解的材料。[0086]所述一个或多个无机半导体部件、所述一个或多个金属导体部件或所述一个或多个电介质部件可以通过微转印印刷组装在衬底上。[0087]在一个实施方案中，该衬底、所述一个或多个无机半导体部件以及所述一个或多个金属导体部件独立地包含选择性可移除的材料。[0088]在一个实施方案中，该瞬态电子器件还可包含布置在衬底与金属导体部件的至少一部分之间的粘合促进层。例如，该粘合促进层可以包括选自由氧化镁、钛以及其组合组成的一组的材料。[0089]该瞬态电子器件具有中性机械平面（neutralmechanicalplane)，并且，在一些实施方案中，所述一个或多个无机半导体部件的至少一部分且可选地全部被定位邻近于(例如，在10微米内，且可选地在1微米内）该中性机械平面。可转变的衬底的厚度可以被选择为将该一个或多个无机半导体部件的至少一部分定位邻近于中性机械平面。具有定位邻近于中性机械平面的无机半导体部件的实施方案可用于在部署时器件的构造经历显著变化的应用，例如，通过在器件被设置在非平面（例如，弯的、弯曲的、凸的、凹的等）构造中和/或在拉伸的构造中时增强该器件的结构整体性。[0090]在一些实施方案中，瞬态器件可以部分地或完全地包封在封装材料中。在一个实施方案中，封装材料包含一对交联丝片材，当所述片材的边缘压在一起时，该对交联丝片材完全地包封该器件。例如，所述片材可以是通过铸造和剥落形成的两个独立式丝膜，然后沿着边缘通过层压将它们密封。通常，所述片材具有选自1微米至200微米、或选自2微米至100微米、或选自5微米至50微米范围的厚度。从实际角度看，可能难于使用一些技术制造和处理薄于1微米（同时独立的）的膜，同时厚于200微米的膜可能是刚性的并且在使用一些技术处理时易于破裂。或者，在一些实施方案中，封装材料可以是具有在1微米到1厘米范围内、可选地对于一些应用在5微米至2毫米范围内、且可选地对于一些应用在10微米至50微米范围内选择的厚度的预成型的中空丝管。通常，封装材料具有每片材约20μm的厚度。[0091]在一个实施方案中，包封材料至少部分包封一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件，其中该包封材料包括选择性可移除的材料，该可选择性移除的材料被至少部分地移除以暴露下面的无机半导体部件或金属导体部件。在一个实施方案中，响应外部刺激或内部刺激移除该包封材料。[0092]在一个实施方案中，该包封材料是设置在该一个或多个无机半导体部件上或设置在该一个或多个金属导体部件上的覆盖层；其中该覆盖层具有选自IOnm至10mm、或20nm至1mm、或50nm至0.Imm的范围内的厚度。该包封材料可以被直接地设置在该一个或多个无机半导体部件上或该一个或多个金属导体部件上，或间接地设置在该一个或多个无机半导体部件上或该一个或多个金属导体部件上，其中一个或多个中间结构/层在包封材料与该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件之间。[0093]在一个实施方案中，该包封材料具有的预选瞬变分布不同于该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的预选瞬变分布。例如，在一个实施方案中，该瞬变分布可以比该一个或多个无机半导体部件或该一个或多个金属导体部件的瞬变分布大至少一个数量级。[0094]在一个实施方案中，该瞬变分布的特征在于，包封材料的移除发生在选自Ims至2年、或Ims至1年、或Ims至6个月、或Ims至1个月、或Ims至1天、或Ims至1小时、或1秒至10分钟范围的时间间隔内，从而暴露下面的无机半导体部件或金属导体部件。例如，该瞬变分布的特征在于，在选自Ims至2年、或Ims至1年、或Ims至6个月、或Ims至1个月、或Ims至1天、或Ims至1小时、或1秒至10分钟范围的时间间隔内移除该包封材料的0·01%至100%、或(λ1%至70%、或(λ5%至50%、或1%至20%、或1%至10%，从而暴露下面的无机半导体部件或金属导体部件。在一个实施方案中，该瞬变分布的特征在于，包封材料的平均厚度以在〇.Olnm/天至10微米/s、或0.Inm/天至1微米/s、或Inm/天至0.5微米/s范围内选择的速率减小。[0095]在一个实施方案中，该包封材料包含选自由MgO、丝、胶原、明胶、PLGA、聚乙烯醇(PVA)、PLA、SiO2、聚酸酐（聚酯），聚轻基脂肪酸酯（Polyhdroxyalkanates)(PHA)以及聚磷酸酯组成的一组的材料。在一个实施方案中，该包封材料包括丝，其中该丝可以至少部分地处于晶态。例如，该丝可以具有小于55%的结晶度或选自1-55%范围的结晶度。在一个实施方案中，包封材料包含一对交联丝片材，当所述片材的边缘被层压在一起时，所述一对交联丝片材完全地包封该瞬态电子器件。[0096]在一些实施方案中，该包封材料包含丝复合材料。该丝复合材料可以包含具有分散在丝上各处的多个纳米粒子的丝，其中每个纳米粒子独立地包含导体或半导体材料。例如，每个纳米粒子可以独立地包含选自由Au、Ag、CsSe和CdTe组成的一组的材料。通常，所述纳米粒子具有等于或小于IOOOnm的物理尺度，且纳米粒子以选自0.InM至IOOnM范围的浓度存在于丝中。在一些实施方案中，所述纳米粒子吸收电磁辐射，从而生成能够引起选择性移除包封材料的热。例如，电磁辐射的吸收可以是等离子体谐振增强的吸收。[0097]在一些实施方案中，该包封材料是一种在水环境中以在298K下等于或大于KTiqS-1、或在298K下等于或大于KT8s-1、或在298K下等于或大于ΙΟ、-1、或在298K下等于或大于IOY1的速率经历水解的材料。在其他实施方案中，该包封材料是一种在等于或大于273K的温度下经历升华的材料。例如，可升华的包封材料可以是选自C02、I3、萘、氯化铵、氯化铁、氯化铝、三聚氰胺、二茂镍、莰酮以及咖啡因组成的一组的材料。[0098]在一些实施方案中，该包封材料是包括设置在不可升华材料中的多个可升华纤维的复合材料，其中可升华纤维的升华导致该包封材料的选择性移除。该复合材料例如可以是溶液浇铸材料、静电纺丝材料或旋铸材料。[0099]由下面的公式给出了选择性可移除的材料的厚度到达零的时间，公式：【权利要求】1.一种无源瞬态电子器件，包括：衬底；以及由所述衬底支撑的一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件；其中所述一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件独立地包括选择性可转变的材料，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件具有响应外部刺激或内部刺激的预选瞬变分布；其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分转变提供了该无源瞬态电子器件响应所述外部刺激或所述内部刺激并以预选的时间或以预选的速率的可编程的转变，其中所述可编程的转变提供了所述无源瞬态电子器件的功能从第一状况到第二状况的变化。2.-种主动触发的瞬态电子器件，包括：衬底；由所述衬底支撑的一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件；其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件独立地包括一种选择性可转变的材料，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件具有响应外部刺激或内部刺激的预选瞬变分布；以及致动器，其响应用户启动的外部触发信号且可操作地连接到所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件，其中当所述器件接收到所述外部触发信号时，所述致动器响应所述内部刺激或所述外部刺激直接地或间接地启动所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分转变，从而提供了所述主动触发的瞬态电子器件响应所述外部触发信号的可编程的转变，其中所述可编程的转变提供了所述主动触发的瞬态电子器件的功能从第一状况到第二状况的变化。3.权利要求1或2的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件经历一个完全转变，从而提供所述瞬态电子器件的所述可编程的转变。4.权利要求1或2的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件经历一个不完全的转变。5.权利要求4的器件，其中，可以由(i)所述无机半导体部件的量的至少20%或所述金属导体部件的量的至少20%;或(ii)按所述一个或多个无机半导体部件中的每个的重量、体积或面积计的至少20%或按所述一个或多个金属导体部件的每个的重量、体积或面积计的至少20%的部分移除、相变或化学变化表征所述不完全的转变，从而提供所述瞬态电子器件的所述可编程的转变。6.权利要求1或2的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的所述转变通过除生物再吸收之外的过程发生。7.权利要求1或2的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的所述转变通过如下方式而发生，从而提供所述瞬态电子器件的所述可编程的转变：(i)通过相变，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少一部分经历至少部分升华或融化；(ii)经由所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件在溶剂中的至少部分溶解；(iii)经由所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分水解；(iv)经由所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分蚀刻或腐蚀；(V)通过光化学反应，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少一部分吸收电磁辐射，并经历至少部分化学或物理变化。(vi)通过电化学反应；或(vii)通过化学或物理变化，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少一部分被转化为绝缘体。8.权利要求1或2的器件，其中所述预选瞬变分布的特征在于所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件在选自Ims至2年的范围的时间间隔内的0.Ol%至100%的转变，从而提供所述瞬态电子器件的所述可编程的转变。9.权利要求1或2的器件，其中所述预选瞬变分布的特征在于所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的平均厚度以选自〇.Olnm/天至10微米/秒的范围的速率减小。10.权利要求1或2的器件，其中所述预选瞬变分布的特征在于所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的电学电导率以选自10?^nT1iT1至IS^nT1iT1的范围的速率减小。11.权利要求1或2的器件，其中所述器件监测：(i)所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的所述至少部分转变；或(ii)提供所述瞬态电子器件的所述可编程的转变的所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的所述至少部分转变的速率。12.权利要求1或2的器件，其中所述可编程的转变提供所述器件的功能从可操作性的第一状况到不可操作性的第二状况的变化。13.权利要求1或2的器件，其中所述可编程的转变提供所述器件的功能从对应于第一功能性的状况到对应于第二功能性的第二状况的变化，所述第二功能性不同于所述第一功能性。14.权利要求1或2的器件，其中所述器件的所述功能从：⑴NOR门转变到NAND门；(ii)反相器转变到隔离晶体管；(iii)电阻器转变到二极管；(iv)NAND门转变到反相器(V)NOR门转变到隔离晶体管；或(vi)NAND门转变到隔离晶体管。15.权利要求1或2的器件，其中所述可编程的转变提供从特征在于所述无机半导体器件部件或所述金属导体部件中的两个或更多个彼此电接触的第一状况到特征在于所述无机半导体器件部件或所述金属导体部件中的所述两个或更多个彼此不电接触的第二状况的变化。16.权利要求1或2的器件，其中所述可编程的转变电子地隔离所述瞬态电子器件的所述无机半导体部件或所述金属导体部件中的一个或多个，从而导致所述器件的功能从所述第一状况到所述第二状况的所述变化。17.权利要求1或2的器件，其中所述外部刺激或所述内部刺激包括生物环境变化、温度变化、压力变化、暴露于电磁福射、与化学试剂接触、电场的施加、磁场的施加、暴露于溶齐U、外部环境的PH变化、外部环境的盐浓度变化或阳极电压的施加。18.权利要求1或2的器件，还包括包封材料，其至少部分地包封所述无机半导体部件中的一个或多个或所述金属导体部件中的一个或多个，其中所述包封材料包括选择性可移除的材料，该选择性可移除的材料被至少部分地移除以暴露下面的无机半导体部件或金属导体部件。19.权利要求18的器件，其中所述包封材料响应所述外部刺激或所述内部刺激而被移除。20.权利要求18的器件，其中所述包封材料包括一种选自由MgO、丝、胶原、明胶、PLGA、聚乙烯醇（PVA)、PLA、Si02、聚酸酐（聚酯）、聚羟基脂肪酸酯（PHA)和聚磷酸酯组成的一组的材料。21.权利要求18的器件，其中所述包封材料包括丝。22.权利要求21的器件，其中所述包封材料包括一对交联的丝片材，当所述片材的边缘被层压在一起时，所述交联的丝片材完全地包封所述器件。23.权利要求21的器件，其中所述包封材料包括丝复合材料。24.权利要求23的器件，其中所述丝复合材料包括丝，所述丝具有在整个所述丝上分散的多个纳米粒子，其中所述纳米粒子中的每一个独立地包括导体材料或半导体材料，其中所述纳米粒子中的每一个独立地包括一种选自由Au、Ag、CsSe和CdTe组成的一组的材料。25.权利要求1或2的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件独立地包括一个或多个薄膜结构。26.权利要求1或2的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件各自独立地具有在IOnm至IOOym的范围内选择的厚度。27.权利要求1或2的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件各自独立地具有小于或等于IOOnm的厚度。28.权利要求1或2的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件独立地包括一个或多个有孔的结构。29.权利要求28的器件，其中所述一个或多个有孔的结构具有选自10%-80%的范围的孔隙率。30.权利要求28的器件，其中所述一个或多个有孔的结构具有多个凹陷特征或沟道。31.权利要求30的器件，其中所述凹陷特征或沟道延伸：(i)完全穿过所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的厚度；或(ii)穿过所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的厚度的0·1%至100%。32.权利要求1或2的器件，包括所述一个或多个无机半导体部件。33.权利要求32的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件中的每一个独立地包括纳米膜结构。34.权利要求32的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件独立地包括多晶半导体材料、单晶半导体材料或掺杂的多晶或单晶半导体材料。35.权利要求32的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件独立地包括一种在298K下在水环境中以等于或大于IO-ltlS-1的速率经历水解的半导体材料。36.权利要求32的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件中的每一个独立地包括Si、Ga、GaAs、ZnO或这些的任何组合。37.权利要求32的器件，其中所述一个或多个无机半导体部件包括ZnO。38.权利要求1或2的器件，包括所述一个或多个金属导体部件。39.权利要求38的器件，其中所述一个或多个金属导体部件独立地包括一种在298K下在水环境中以等于或大于IO-ltlS-1的速率经历水解的半导体材料。40.权利要求38的器件，其中所述一个或多个金属导体部件独立地包括Mg、W、Fe或其合金。41.权利要求38的器件，其中所述一个或多个金属导体部件独立地包括Mg与选自由Al、Ag、Ca、Li、Mn、Si、Sn、Y、Zn和Zr组成的一组的一种或多种附加材料的合金，其中所述合金的所述一种或多种附加材料具有按重量计等于或小于10%的浓度。42.权利要求38的器件，其中所述一个或多个金属导体部件独立地包括Mg与一种或多种稀土元素的合金，其中所述合金的所述一种或多个稀土元素具有按重量计等于或小于10%的浓度。43.权利要求1或2的器件，包括一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件，所述一个或多个无机半导体部件包括ZnO,所述一个或多个金属导体部件包括Mg、Fe、W或其合金。44.权利要求1或2的器件，其中所述衬底包括选择性可移除的材料。45.权利要求44的器件，其中所述衬底的所述选择性可移除的材料通过选自由再吸收、生物再吸收、水解、崩解、解聚、溶解、升华、融化、蚀刻和腐蚀组成的一组的过程经历移除。46.权利要求1或2的器件，其中所述衬底包括一种选自由MgO、丝、胶原、明胶、PLGA、聚乙烯醇（PVA)、PLA、Si02、聚酸酐（聚酯）、聚羟基脂肪酸酯（PHA)和聚磷酸酯组成的一组的材料。47.权利要求1或2的器件，其中所述衬底包括丝。48.权利要求47的器件，其中所述衬底包括丝复合材料。49.权利要求48的器件，其中所述丝复合材料包括丝，所述丝具有在整个所述丝上分散的多个纳米粒子，其中所述纳米粒子包括导体材料或半导体材料，其中所述纳米粒子包括一种选自由Au、Ag、CsSe和CdTe组成的一组的材料。50.权利要求1或2的器件，还包括由所述衬底支撑的一个或多个电介质部件，其中所述一个或多个电介质部件包括选择性可移除的材料。51.权利要求50的器件，其中所述一个或多个电介质部件中的每一个包括一个或多个薄膜结构。52.权利要求50的器件，其中所述一个或多个电介质部件中的每一个具有在IOnm至50μm的范围内选择的厚度。53.权利要求50的器件，其中所述一个或多个电介质部件中的每一个具有小于或等于IOOnm的厚度。54.权利要求50的器件，其中所述一个或多个电介质部件包括选自由SiO2、MgO、丝、胶原、明胶、PVA和PLGA组成的一组的一种或多种材料。55.权利要求50的器件，其中所述一个或多个电介质部件包括一种在298K下在水环境中以等于或大于KTkV1的速率经历水解的材料。56.权利要求50的器件，包括选自由ZnO和Si组成的一组的所述一个或多个无机半导体部件、选自由Mg、Fe、W以及其合金组成的一组的所述一个或多个金属导体部件以及选自由SiOjPMgO组成的一组的所述一个或多个电介质部件。57.权利要求50的器件，包括：包括ZnO的所述一个或多个无机半导体部件、选自由Mg、Fe、W以及其合金组成的组的所述一个或多个金属导体部件以及包括MgO的所述一个或多个电介质部件。58.前述权利要求中任一项权利要求的器件，其中选择性可移除的材料的厚度到达零的时间由下式给出：其中，t。是临界时间，Pπ是所述材料的质量密度，M(H2O)是水的摩尔质量，M(m)是所述材料的摩尔质量，b是所述材料的初始厚度，D是水的扩散率、k是溶解反应的反应常数，且Wtl是水的初始浓度；其中k具有选自105至KTltV1的范围的值。59.权利要求1或2的器件，其中所述器件是通信系统、光子器件、传感器、光电器件、生物医疗器件、温度传感器、光检测器、光伏器件、应变仪、和成像系统、无线发射器、天线、纳机电系统或微机电系统。60.权利要求2的器件，其中所述用户启动的外部触发信号是电子信号、光学信号、热信号、磁信号、机械信号、化学信号、声信号或电化学信号。61.权利要求2的器件，其中所述用户启动的外部触发信号是用户启动的提供至所述器件的电场的施加、用户启动的提供至所述器件的电磁辐射的施加、用户启动的提供至所述器件的机械冲击、用户启动的提供至所述器件的热量流、用户启用的来自所述器件的热量流或用户启动的提供至所述器件的RF电场的施加。62.权利要求2的器件，与发射器单向或双向通信，其中所述发射器向操作地连接到所述致动器的所述器件的接收器提供所述用户启动的外部触发信号。63.权利要求2的器件，还包括一个用于接收所述用户启动的外部触发信号的接收器，所述接收器被操作地连接到所述致动器，以使得当接收到所述用户启动的外部触发信号时，启动所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的所述至少部分转变。64.权利要求2的器件，其中所述致动器至少部分地移除设置在所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件上的一个或多个中间结构，以将所述一个或多个无机半导体部件的至少一部分或所述一个或多个金属导体部件的至少一部分暴露于所述外部刺激或所述内部刺激，从而导致所述至少部分转变。65.权利要求64的器件，其中所述一个或多个中间结构包括设置在所述一个或多个无机半导体部件上或设置在所述一个或多个金属导体部件上的包封材料，其中所述致动器引起所述包封材料的至少一部分的移除，以将所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件暴露于所述外部刺激或所述内部刺激。66.权利要求2的器件，其中所述致动器响应所述用户启动的外部触发信号生成电磁辐射、声能、电场、磁场、热量、RF信号、电压、化学变化或生物变化，从而启动所述至少部分转变。67.权利要求2的器件，其中所述致动器包括加热器、含有能够引起化学变化或生物变化的化学试剂的贮存器、电磁辐射源、电场源、RF能量源或声能源。68.权利要求2的器件，其中所述致动器包括一种至少部分地包封所述无机半导体部件或所述金属导体部件中的一个或多个的包封材料，其中所述包封材料包括选择性可移除的材料，当所述器件接收到所述外部触发信号时，该选择性可移除的材料被至少部分地移除，以将下面的无机半导体部件或金属导体部件暴露于所述内部刺激或所述外部刺激，从而启动所述至少部分转变。69.权利要求68的器件，其中所述包封材料是光敏材料，该光敏材料响应由所述致动器生成的电磁辐射经历光化学反应，以暴露所述下面的无机半导体部件或金属导体部件。70.权利要求69的器件，其中所述致动器是所述电磁辐射的源，其中所述致动器被设置成与所述包封材料光通信。71.权利要求68的器件，其中所述包封材料是热敏材料，该热敏材料响应由所述致动器生成的热量而经历相变或化学变化，以暴露所述下面的无机半导体部件或金属导体部件。72.权利要求71的器件，其中所述致动器是加热器，该加热器被设置成与所述包封材料热接触，以用于提供所述热量。73.权利要求2的器件，其中所述致动器包括一个反电极和电解质，其中所述电解质被设置成与所述电极和所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件接触，其中所述用户启动的外部触发信号是提供至所述反电极的电压或RF能量，从而导致所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的溶解。74.权利要求2的器件，其中当所述器件接收到所述用户启动的外部触发信号时，所述致动器执行选自由打开或关闭电子电路、生成热量、抵制电流动、产生电磁辐射、产生声能以及分散化学试剂组成的一组的操作。75.-种使用无源瞬态电子器件的方法，所述方法包括步骤：提供所述无源瞬态电子器件，所述无源瞬态电子器件包括：衬底；以及由所述衬底支撑的一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件；其中所述一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件独立地包括选择性可转变的材料，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件具有响应外部刺激或内部刺激的预选瞬变分布；其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分转变提供了该无源瞬态电子器件响应所述外部刺激或所述内部刺激并以预选的时间或以预选的速率的可编程的转变，其中所述可编程的转变提供了所述无源瞬态电子器件的功能从第一状况到第二状况的变化；将所述无源瞬态电子器件暴露于所述外部刺激或所述内部刺激，从而可编程地转变所述无源瞬态电子器件。76.权利要求75的方法，其中所述外部刺激或所述内部刺激包括生物环境变化、温度变化、压力变化、暴露于电磁福射、与化学试剂接触、电场的施加、磁场的施加、暴露于溶剂、外部环境的pH变化、外部环境的盐浓度变化或阳极电压的施加。77.权利要求1或2的器件，还包括一个覆盖层，该覆盖层至少部分地包封所述一个或多个所述无机半导体部件或所述一个或多个所述金属导体部件；所述覆盖层包括一个或多个贮存器，该贮存器含有化学试剂或生物试剂。78.权利要求77的器件，其中所述覆盖层的所述一个或多个贮存器响应所述外部刺激或所述内部刺激而破裂，从而导致所述化学试剂或生物试剂的释放。79.权利要求77的器件，其中所述覆盖层的所述一个或多个贮存器独立地具有在IOOnm至10000μm的范围内选择的物理尺度。80.权利要求77的器件，其中所述覆盖层的所述一个或多个贮存器响应机械冲击、压力变化、暴露于电子辐射、暴露于热量或暴露于声能而破裂，从而导致所述化学试剂或生物试剂的所述释放。81.权利要求77的器件，其中所述化学试剂或生物试剂包括水、非水溶剂、水性溶液、含生物聚合物的溶液、酸、碱、酶溶液、PBS溶液或含催化剂的溶液。82.权利要求77的器件，其中所述覆盖层包括丝材料，且其中所述化学试剂或生物试剂包括含有蛋白酶的材料。83.-种使用主动触发瞬态电子器件的方法，所述方法包括步骤：提供所述主动触发的瞬态电子器件，所述主动触发的瞬态电子器件包括：衬底；由所述衬底支撑的一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件；其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件独立地包括选择性可转变的材料，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件具有响应外部刺激或内部刺激的预选瞬变分布；以及致动器，其响应于用户启动的外部触发信号且操作地连接到所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件，其中当所述器件接收到所述外部触发信号时，所述致动器响应所述内部刺激或所述外部刺激直接地或间接地启动所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分转变，从而提供所述主动触发的瞬态电子器件响应所述外部触发信号的可编程的转变，其中所述可编程的转变提供了所述主动触发的瞬态电子器件的功能从第一状况到第二状况的变化；并且向所述电子器件提供所述用户启动的外部触发信号，其中所述致动器直接地或间接地启动所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分转变，从而提供所述可编程的转变。84.权利要求83的方法，其中所述外部刺激或所述内部刺激包括生物环境变化、温度变化、压力变化、暴露于电磁福射、与化学试剂接触、电场的施加、磁场的施加、暴露于溶剂、外部环境的pH变化、外部环境的盐浓度变化或阳极电压的施加。85.-种制造瞬态电子器件的方法，所述方法包括步骤：提供器件衬底；在所述器件衬底上提供一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件；其中所述一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件独立地包括选择性可转变的材料，其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件具有响应外部刺激或内部刺激的预选瞬变分布；从而产生所述瞬态电子器件；其中所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的至少部分转变提供了该无源瞬态电子器件响应所述外部刺激或所述内部刺激并以预选的时间或以预选的速率的可编程的转变，其中所述可编程的转变提供了所述无源瞬态电子器件的功能从第一状况到第二状况的变化。86.权利要求85的方法，其中所述选择性可转变的材料选自由Mg、W、Fe、Mg与选自由Al、Ag、Ca、Li、Mn、Si、Sn、Y、Zn、和Zr组成的一组的一种或多种附加材料的合金--其中所述合金的所述一种或多种附加材料具有按重量计等于或小于10%的浓度--以及Mg与一种或多种稀土元素的合金--其中所述合金的所述一种或多种稀土元素具有按重量计等于或小于10%的浓度--组成的一组。87.权利要求85的方法，其中所述选择性可转变的材料选自由Si、Ga、GaAs和ZnO组成的一组。88.权利要求85的方法，其中所述在所述器件衬底上提供所述一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件的步骤包括下列步骤：在制作衬底上制作器件部件的组件，其中所述器件部件的组件包括一个或多个单晶无机半导体结构、一个或多个电介质结构、或一个或多个金属导体结构；且将所述器件部件的组件的至少一部分从所述制作衬底转移到所述器件衬底。89.权利要求88的方法，其中在所述制作衬底上的所述器件部件包括单晶Si、Ga、GaAs或Si02。90.权利要求88的方法，还包括在具有所述器件部件的组件的所述器件衬底上提供包括所述选择性可移除的材料的所述一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件的步骤。91.权利要求90的方法，其中使用溶液处理技术来执行所述在具有所述器件部件的组件的所述器件衬底上提供包括所述选择性可移除的材料的所述一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件的步骤。92.权利要求90的方法，其中使用电流体动力印刷来执行所述在具有所述器件部件的组件的所述器件衬底上提供包括所述选择性可移除的材料的所述一个或多个无机半导体部件或一个或多个金属导体部件的步骤。93.权利要求88的方法，其中在半导体铸造厂执行所述在制作衬底上制作所述器件部件的组件的步骤。94.权利要求88的方法，其中所述制作衬底是半导体晶片衬底、玻璃板型衬底或绝缘体上硅衬底。95.权利要求88的方法，其中使用选自由化学气相沉积、物理气相沉积、夕卜延生长、原子层沉积、电化学沉积以及分子束外缘组成的一组的一种或多种高温沉积技术来执行所述在制作衬底上制作所述器件部件的组件的步骤。96.权利要求88的方法，其中所述在所述制作衬底上制作所述器件部件的组件的步骤包括产生由所述制作衬底支撑的经充分处理的原始元件或电路元件。97.权利要求88的方法，其中所述在制作衬底上制作所述器件部件的组件的步骤包括产生选自由下述内容组成的一组的一个或多个结构：在所述制作衬底上的一个或多个单晶硅半导体结构，所述一个或多个单晶硅半导体结构各自独立地具有小于或等于1微米的厚度；在所述制作衬底上的一个或多个SiO2结构，一个或多个SiO2结构各自独立地具有小于或等于1微米的厚度；以及在所述制作衬底上的一个或多个金属结构，一个或多个金属结构各自独立地具有小于或等于5微米的厚度。98.权利要求88的方法，还包括用所述选择性可转变的材料替代所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个金属导体结构或所述一个或多个电介质结构的至少一部分的步骤。99.权利要求98的方法，其中使用溶液处理执行所述用所述选择性可转变的材料替代所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个金属导体结构或所述一个或多个电介质结构的至少一部分的步骤。100.权利要求98的方法，其中使用电流体动力印刷执行所述用所述选择性可转变的材料替代所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个金属导体结构或所述一个或多个电介质结构的至少一部分的步骤。101.权利要求98的方法，包括用所述一种或多种选择性可转变的金属导体材料替代所述一个或多个金属导体结构的至少一部分的步骤。102.权利要求101的方法，其中用如下的选择性可转变的金属替代所述一个或多个金属导体结构，该选择性可转变的金属选自由Mg、W、Fe、Mg与选自由Al、Ag、Ca、Li、Mn、Si、Sn、Υ、Zn和Zr组成的一组的一种或多种附加材料的合金-其中所述合金的所述一种或多种附加材料具有按重量计等于或小于10%的浓度--以及Mg与一种或多种稀土元素的合金一其中所述合金的所述一种或多种稀土元素具有按重量计等于或小于10%的浓度--组成的一组。103.权利要求88的方法，还包括从所述制作衬底剥离所述器件部件的组件的至少一部分的步骤。104.权利要求103的方法，其中通过至少部分地底切所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构来执行所述从所述制作衬底剥离所述器件部件的组件的至少一部分的步骤；其中经由在所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构下方蚀刻来实现所述底切。105.权利要求103的方法，其中通过微转印印刷来执行所述从所述制作衬底剥离所述器件部件的组件的至少一部分的步骤，所述微转印印刷将所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构的至少一部分从所述制作衬底提离。106.权利要求105的方法，其中所述微转印印刷技术包括：使所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构的至少一部分与共形转移器件的接触表面接触，其中所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构的至少一部分被粘合至所述接触表面；以及移动具有粘合至所述接触表面的所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构的所述部分的所述共形转移器件，从而提供所述提离。107.权利要求106的方法，其中所述微转印印刷技术还包括：使所述器件衬底的接收表面与粘合至所述接触表面的所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构的所述至少一部分接触；以及使所述共形转移器件的所述接触表面与所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构分离，从而将所述一个或多个单晶无机半导体结构、所述一个或多个电介质结构和所述一个或多个金属导体结构转移到所述器件衬底的所述接收表面。108.权利要求85的方法，还包括提供响应用户启动的外部触发信号且可操作地连接到所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的致动器，其中当所述器件接收到所述外部触发信号时，所述致动器响应所述内部刺激或所述外部刺激直接地或间接地启动所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的所述至少部分转变，从而提供所述瞬态电子器件响应所述外部触发信号的所述可编程的转变。109.权利要求85的方法，还包括提供一种包封材料，该包封材料至少部分地包封所述无机半导体部件中的所述一个或多个或所述金属导体部件中的所述一个或多个。110.权利要求109的方法，其中所述包封材料包括丝。111.权利要求85的方法，还包括确定所述预选器件分布和选择所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的成分和物理尺度以提供所述预选瞬变分布的步骤。112.权利要求111的方法，还包括选择所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的厚度以提供所述预选瞬变分布的步骤。113.权利要求111的方法，还包括选择所述一个或多个无机半导体部件或所述一个或多个金属导体部件的形态以提供所述预选瞬变分布的步骤。【文档编号】H05K1/00GK104472023SQ201280068702【公开日】2015年3月25日申请日期:2012年9月21日优先权日:2011年12月1日【发明者】J·A·罗杰斯,F·G·欧姆内托,黄硕元,陶虎,金大亨,D·卡普兰申请人:伊利诺伊大学评议会,塔夫茨大学信托人