폴리머 기판 위에 전사된 실리콘 박막의 기계적 유연성 연구

이미경; 이은경; 양민; 천민우; 이혁; 임재성; 좌성훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이미경 이은경 양민 천민우 이혁 임재성 좌성훈

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제20권 제3호

발행연도: 2013.1

수록면: 23 - 29 (7page)

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현재까지 유연한 전자소자 개발은 주로 인쇄전자 기술을 이용한 유기재료 기반 위주로 연구 및 개발이 진행되어 오고 있다. 그러나 유기 기반의 소자는 성능 및 신뢰성에 많은 제약이 있다. 따라서 본 논문에서는 무기재료 기반의실리콘 고성능 유연 전자소자를 개발하기 위한 방법으로 나노 및 마이크로 두께의 단결정 실리콘 박막을 transfer printing 기술을 이용하여 유연기판에 전사하여 제작하였다. 제작된 유연소자는 굽힘 시험과 인장 시험을 통하여 유연 신뢰성을평가하였다. PI 기판에 부착된 두께 200 nm의 박막은 굽힘 시험 결과, 곡률 반경 4.8 mm 까지 굽힐 수 있었으며, 따라서굽힘 유연성이 매우 우수함을 알 수 있었다. 인장 시험 결과 인장 변형률 1.8%에서 박막이 파괴되었으며, 기존 실리콘 박막에 비하여 연신율이 최대 1% 증가됨을 알 수 있었다. FPCB 기판에 부착된 마이크로 두께의 실리콘 박막의 경우 칩이얇아질수록 굽힘 유연성이 향상됨을 알 수 있었으며, 20 μm 두께의 박막의 경우 곡률 반경 2.5 mm 까지 굽힐 수 있음을알 수 있었다. 이러한 유연성의 증가는 실리콘 박막과 유연 기판 사이의 접착제의 완충작용 때문이다. 따라서 유연 전자소자의 유연성을 증가시키기 위해서는 박막 제작 시 공정 중의 결함을 최소화하고, 적절한 접착제를 사용한다면 유연성을 크게 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.

#Flexible electronics #Transfer printing #Bendability #Stretchability

참고문헌 (15)

참고문헌 신청

H. C. Ko / 2009 / Curvilinear Electronics Formed Using Silicon Membrane Circuits and Elastomeric Transfer Elements / Small 5 : 2703 ~

J. Jones / 2004 / Stretchable Wavy Metal Interconnects / Vac. Sci. Technol. A 22 : 1723 ~

J.-H. Ahn / 2006 / Heterogeneous Three- Dimensional Electronics by Use of Printed Semiconductor Nanomaterials / Science 314 : 1754 ~

K. Y. Park / 2010 / Transparent Zinc Oxide Thin Film Transistors / Adv. Funct. Mater 20 : 3577 ~

M. Gonzalez / 2008 / Design of Metal Interconnects for Stretchable Electronic Circuits / Microelectron. Reliab 48 : 825 ~