KR101787435B1 - 나노 로드 제조방법 - Google Patents

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Abstract

나노 로드 제조 방법이 제공된다. 나노 로드 제조 방법은 성장 기판 및 지지 기판을 제공하는 단계, 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계, 지지 기판의 일면에 희생층을 형성시키는 단계, 나노 소재층과 희생층을 본딩하는 단계, 성장 기판을 나노 소재층으로부터 분리하는 단계, 나노 소재층을 평탄화하는 단계, 나노 소재층에 식각액을 주입하여 나노 로드를 형성하는 단계 및 희생층을 제거하여 나노 로드를 분리하는 단계를 포함한다.

Description

나노 로드 제조방법{Method for manufacturing nanorods}
본 발명은 나노 로드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 나노 로드에 관한 것이다.
나노 로드는 수십에서 수백 나노미터의 직경을 가지면서 큰 종횡비를 가지는 나노 크기의 구조체로서 이를 이용한 소자는 그 응용에 따라 전계효과트랜지스터(FET), 전계방출소자(FED), 발광다이오드(LED), 태양전지(Solar cell), 가스센서, 화학센서 및 바이오센서 등 여러 분야에 사용되고 있다.
이러한 나노 로드의 합성은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 이는 금속촉매를 사용하는 증기-액체-고체(vapor-liquid-solid, VLS) 메카니즘을 이용하는 기상법과 용액을 사용하는 액상법이 있다.
기상법은 높은 열을 이용하여 재료를 기체 상태로 만들고, 기체 상태의 원자들이 응축하면서 여러 형태의 나노로드를 합성하는 방법이다. 이 방법은 나노로드의 크기나 특성을 제어하고, 합성된 나노로드를 일정하게 정렬하는 것이 어렵다.
또한, 액상법에 의해 제조된 나노로드의 경우 기상법으로 합성한 나노로드에 비해 결함(defects)이 많아서 결정구조와 광학적 특성이 좋지 않고, 기상법과 마찬가지로 정렬 및 전극형성 공정이 어렵다는 문제점이 있다.
종래의 나노 로드의 제조 방법으로서 화학적 중합법, 전기화학적 중합법, 화학기상 증착법(Chemical vapor deposition, CVD), 탄소열환원법(carbothermal reduction) 등이 있으나, 이와 같은 방법들은 고품위 나노 로드를 얻기 위하여 높은 합성 온도가 요구되거나 반응 시간, 고가의 진공설비, 유해가스의 사용 등 많은 제약이 따른다.
또한, 종래는 기판에서 나노 로드를 분리하는 공정에서 표면 크랙(crack)이 발생하며, 강한 열 에너지 및 열 전달에 의해 손상 및 열 손상(thermal damage)을 입을 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 나노 로드의 불량률을 최소화하고 높은 품질의 나노 로드를 생산할 수 있는 나노 로드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 나노 로드를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면 성장 기판 및 지지 기판을 제공하는 단계, 상기 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계, 상기 지지 기판의 일면에 희생층을 형성시키는 단계, 상기 나노 소재층과 상기 희생층을 본딩하는 단계, 상기 성장 기판을 상기 나노 소재층으로부터 분리하는 단계, 상기 나노 소재층을 평탄화하는 단계, 상기 나노 소재층을 식각하여 나노 로드를 형성하는 단계 및 상기 희생층을 제거하여 상기 나노 로드를 분리하는 단계를 포함하는 나노 로드 제조 방법이 제공된다.
이때, 상기 성장 기판은 유리기판, 수정기판, 사파이어 기판, 플라스틱 기판 및 구부릴 수 있는 유연한 폴리머 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상기 성장 기판은 질화 갈륨(GaN), 탄화 규소(SiC), 산화 아연(ZnO), 규소(Si), 인화 갈륨(GaP), 스피넬(MgAl2O4), 산화 마그네슘(MgO), 리튬 알루미네이트(LiAlO2), 리튬 갈레이트(LiGaO2), 비소화 갈륨(GaAs), 질화 알루미늄(AlN), 인화 인듐(InP), 구리(Cu), 도전성 기판 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상기 지지 기판은 사파이어 기판, 유리 기판, 실리콘카바이드 기판, 실리콘 기판 및 금속 물질로 이루어진 도전성 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상기 나노 소재층은 산화 아연(ZnO), 질화 갈륨(GaN), 갈륨 비소(GaAs), 탄화 규소(SiC), 산화 주석(SnO2), 인화 갈륨(GaP), 인화 인듐(InP), 셀렌화 아연(ZnSe), 이황화 몰리브덴(MoS2) 및 규소(Si) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상기 나노 소재층은 금속 유기화학 기상증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)으로 에피 성장시킬 수 있다.
이때, 상기 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계는 상기 나노 소재층의 증착 두께를 조절하여 나노 로드의 길이를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 희생층은 상기 나노 소재층과 접합시키기 위한 절연층 및 상기 절연층을 접합시키기 위해 상기 절연층 상부면에 증착된 금속층일 수 있다.
이때, 상기 희생층은 금(Au) 또는 타이타늄(Ti), 철(Fe) 및 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiN)일 수 있다.
이때, 상기 성장 기판을 상기 나노 소재층으로부터 분리하는 단계에서는 상기 성장 기판을 레이져 리프트 오프(laser lift-off, LLO)법, 화학적 분리 (chemical lift-off, CLO)법 및 전기화학적 분리법(electrochemical lift-off, ELO) 법으로 상기 나노 소재층으로부터 분리할 수 있다.
이때, 분리된 나노 소재층을 기계화학적 연마가공(Chemical Mechanical Polishing, CMP)법으로 평탄화 과정을 포함 할 수 있다.
이때, 상기 희생층을 제거하여 나노 로드를 분리하는 단계에서 상기 희생층이 실리콘 산화물인 때에는 완충 산화식각액(buffered oxide etchant, BOE)을 이용하여 상기 희생층을 제거할 수 있다.
이때, 상기 희생층을 제거하여 나노 로드를 분리하는 단계에서 상기 희생층이 금속층인 때에는 금속식각액(Metal Etchant)을 이용하여 상기 희생층을 제거할 수 있다.
이때, 상기 나노 로드를 형성하는 단계에서는 상기 나노 소재층에 식각액을 주입하여 상기 나노 소재층을 식각할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 나노 로드는 희생층을 포함하여 지지 기판에서의 나노 로드 분리공정 시 나노 로드를 용이하게 분리하여 나노 로드의 불량률을 최소화하고 높은 품질의 나노 로드를 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조 방법에 의해 제조된 나노 로드를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조방법 및 이를 이용한 나노 로드를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 1을 참고하면, 나노 로드 제조 방법은 성장 기판 및 지지 기판을 제공하는 단계(S10), 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계(S20), 지지 기판의 일면에 희생층을 형성시키는 단계(S30), 나노 소재층과 희생층을 본딩하는 단계(S40), 성장 기판을 나노소재층으로부터 분리하는 단계(S50), 나노소재층을 평탄화하는 단계(S60), 나노 소재층에 식각액을 주입하여 나노 로드를 형성하는 단계(S70) 및 희생층을 제거하여 나노 로드를 분리하는 단계(S80)를 포함할 수 있다.
이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조 방법은 지지 기판(13)에서 나노 로드(1)를 분리하는 공정에 의한 나노 로드의 불량률을 최소화하고 높은 품질의 나노 로드를 생산할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조 방법에 의해 제조된 나노 로드를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2(a)를 참고하면, 성장 기판 및 지지 기판 제공 단계(S10)에서는 나노 소재층(15)을 성장시키기 위한 성장 기판(11) 및 희생층(17, 19)이 형성되도록 지지하기 위한 지지 기판(13)을 제공한다.
한편, 도 2(a)를 참고하면, 성장 기판(11)은 유리기판, 수정기판, 사파이어 기판, 플라스틱 기판 및 구부릴 수 있는 유연한 폴리머 필름 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 성장 기판은 투과성 기판을 포함할 수 있다.
이때, 성장 기판은 질화 갈륨(GaN), 탄화 규소(SiC), 산화 아연(ZnO), 규소(Si), 인화 갈륨(GaP), 스피넬(MgAl2O4), 산화 마그네슘(MgO), 리튬 알루미네이트(LiAlO2), 리튬 갈레이트(LiGaO2), 비소화 갈륨(GaAs), 질화 알루미늄(AlN), 인화 인듐(InP), 구리(Cu), 도전성 기판 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만 성장 기판(11)은 나노 소재층(15)을 에피(epi) 성장시킬 수 있으면 제한되지 않는다.
한편, 도 2(a)를 참고하면, 지지 기판(13)은 사파이어 기판, 유리 기판, 실리콘카바이드 기판, 실리콘 기판 및 금속 물질로 이루어진 도전성 기판 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 지지 기판(13)은 PCB 등과 같은 회로 기판 및 세라믹을 포함하는 세라믹 기판일 수도 있다.
도 1 및 도 2(b)를 참고하면, 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계(S20)에서는 성장 기판(11)의 일면에 나노 로드(1)의 소재가 되는 나노 소재층(15)을 에피 성장시킬 수 있다.
이때, 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계(S20)는 나노 소재층의 증착 두께를 조절하여 나노 로드의 길이를 조절하는 단계(S21)를 포함할 수 있다.
또한, 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계(S20)에서는 성장 기판(11)의 일면 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상부면에 나노 소재층(15)을 에피 성장시킬 수 있다.
이때, 에피 성장(Epitaxial growth)이란 어떤 결정의 기판 위에 같은 재료나 다른 재료의 결정을 특정 방향으로 성장시키는 것으로 에피탁시(Epitaxy)라고도 한다.
또한, 기판 위에 같은 재료의 결정을 성장시키는 것을 homoepitaxy 또는 간단히 EPI 라고 하고, 만일 다른 재료의 결정을 성장시키는 것은 heteroepitaxy라 한다.
한편, 나노 소재층(15)은 나노 로드(1)를 구성하는 나노 소재 물질로써 산화 아연(ZnO), 질화 갈륨(GaN), 갈륨 비소(GaAs), 탄화 규소(SiC), 산화 주석(SnO2), 인화 갈륨(GaP), 셀렌화 아연(ZnSe), 이황화 몰리브덴(MoS2) 및 규소(Si) 중 어느 하나를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서 나노 소재층(15)은 수직 성장될 수 있고, 종횡비가 큰 나노 로드를 구성할 수 있는 모든 종류의 나노 소재일 수 있다.
한편, 도 1을 참고하면, 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계(S20)에서 사용되는 증착 방법은 원자층 증착법(ALD), 리액티브 스퍼터링 (reactive sputtering), 이온 임플란테이션 (ion implantation), 마그네트론 스퍼터링 (magnetron sputtering), 레이져 증착법 (laser ablation), 이온 빔 증착법 (ion beam deposition), 화학증착법(chemical vapor deposition) 및 플라즈마 화학증착법 (plasma enhanced CVD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다만, 바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 에피 성장은 금속유기 화학 증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)이 사용될 수 있다. 즉, 나노 소재층(15)은 금속 유기 화학 기상증착 장치를 이용하여 에피 성장시킬 수 있다.
이때, 유기 금속 화학 기상 장치에 사용되는 유기 금속 화합물은 트리메틸 갈륨{Ga(CH3)3}, 트리메틸 알루미늄{Al(CH3)3}, 트리에틸 인산염(C2H5O)3PO}과 같이 메틸이나 에틸 등 알킬기를 갖는 화합물을 원료로 사용할 수 있다.
한편, 나노 소재층(15)은 이후의 공정을 통해 나노 로드(1)를 형성하기 위한 층이다. 본 발명의 일 실시예에서 나노 소재층의 증착 두께를 조절하여 나노 로드의 길이를 조절하는 단계(S21)에서는 나노 소재층(15)의 두께는 이후의 공정을 통해 형성되는 나노 로드(1)의 길이에 해당하게 되므로, 나노 소재층(15)의 증착 두께를 조절하여 나노 로드(1)의 길이를 조절한다.
본 발명의 일 실시예에서 성장 기판(11)과 나노 소재층(15) 사이에는 도시되지는 않았으나, 필요에 따라, 에피텍시 성장에 필요한 버퍼층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 이때, 버퍼층은 성장 기판(11)과 나노 소재층(15)의 격자불일치를 최소화하기 위해 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2(b)를 참고하면, 지지 기판의 일면에 희생층을 형성시키는 단계(S30)에서는 지지 기판(13) 일면 예를 들어 도 2(b)에 도시된 바와 같이 상부면에 희생층을 형성시킬 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서 희생층은 금속층(19) 및 절연층(17)으로서 금속과 산화물, 질화물을 이용할 수 있으며 금(Au), 타이타늄(Ti) 또는 철(Fe) 및 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiN)일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
또한, 희생층은 나노 소재층(15)과 절연층(17)을 접합시키기 위해서 절연층 위에 금속층(19)을 얇게 증착할 수 있다.
한편, 지지 기판(13)의 상부면에 희생층을 형성시킬 때 지지 기판(13) 상부면에 본딩층(미도시)이 구비되어 지지 기판(13)과 희생층을 결합할 수 있으나 본딩층이 없어도 체결될 수 있는 구조 또는 재료로 이루어진 경우에는 생략될 수 있다.
도 1 및 도 2(c)를 참고하면, 나노 소재층과 희생층을 본딩하는 단계(S40)에서는 나노 소재층(15)의 상부면과 금속층(19)의 상부면을 본딩하여 나노 소재층과 절연층을 접합한다.
이는 이후의 나노 소재층에 식각액 주입하여 나노 노드를 형성할 때 희생층인 금속층(19) 및 절연층(17)은 식각 중지층일 수 있다. 따라서 나노 소재층(15)의 식각액이 지지 기판(13)에 침투되지 않도록 한다.
한편, 도 1 및 도 2(d)를 참고하면, 성장 기판을 나노 소재층으로부터 분리시키는 단계(S50)에서는 성장 기판(11)을 나노 소재층(15)으로부터 분리한다.
이때, 성장 기판(11)을 나노 소재층(15)으로부터 분리하는 방법으로는 레이져 리프트 오프(laser lift-off, LLO)법, 화학적 분리 (chemical lift-off, CLO)법 및 전기화학적 분리법(electrochemical lift-off, ELO) 법일수 있다.
이때, LLO법은 성장 기판(11) 상에 나노 소재층(15)을 성장시키고, 나노 소재층 상에 희생층(17)을 본딩한 후, 레이저 빔을 조사하여 나노 소재층을 성장 기판으로부터 분리하는 기술이다.
이때, CLO법은 성장 기판(11)상에 희생층을 성장 시킨 후 나노 소재층(15)을 성장시키고, 나노 소재층 상에 희생층을 본딩한 후, 식각액을 이용하여 나노 소재층을 성장 기판으로부터 분리하는 기술이다. 이때 식각액은 희생층과 선택적으로 식각되게 한다.
이때, ELO법은 성장 기판(11) 상에 나노 소재층(15)을 성장시키고, Metal양극을 이용하여 전기화학적 식각으로 다공성 나노 소재층(15)를 만든다. 이 후 나노 소재층(15)을 재성장 시키고, 나노 소재층 상에 희생층을 본딩한 후, 나노 소재층을 성장 기판으로부터 분리하는 기술이다.
이때, 분리된 나노 소재층을 평탄화하는 단계(S60)에서는 기계화학적 연마가공(Chemical Mechanical Polishing, CMP)법으로 평탄화 과정을 수행할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2(e)를 참고하면, 나노 소재층에 식각액을 주입하여 나노 로드를 형성하는 단계(S70)에서는 나노 소재층(15)에 식각액을 주입하여 선택적으로 식각되게 하여 나노 로드(1)를 형성한다.
이때, 나노 소재층(15)와 선택적으로 식각되는 마스크 소재층을 형성하며, 마스크 소재층은 절연층으로서 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiN)일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이때, 식각 용액은 황산, 인산 또는 수산화 칼륨, 수산화 나트륨 포함할 수 있다. 한편, 나노 소재층(15)은 탑 다운(top-down)방식으로 건식 식각되어 수직 성장된 나노 로드(1)가 형성된다.
이 탑 다운(top-down)방식은 대면적 유리기판의 써브-픽셀 위치에 top-down 방식으로 제조한 마이크로 LED 소자 한 개씩 배열하는 일대일 대응 방식으로 디스플레이를 구현하는 방법이다. 다만 이때 나노 로드(1)의 일단부는 희생층과 접합되어 있다.
여기서, 건식 식각에 사용되는 식각 가스는 염소(Cl2)나 탄화수소(CH4)계열의 가스일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서 희생층은 식각 용액으로 나노 소재층(15)을 식각할 때 식각 용액에 식각되지 않는 식각 중지층의 역할을 한다.
식각 공정은 건식 식각법 및 습식 식각법이 이용될 수 있다. 이때 건식 식각법은 습식 식각법과 달리, 일방성 식각이 가능하고, 습식 식각법은 등방성(isotropic) 식각이 이루어져, 모든 방향으로 식각이 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2(f)를 참고하면 희생층을 제거하여 나노 로드를 분리하는 단계(S80)에서는 나노 로드(1)의 일단부와 접합된 희생층을 제거하여 지지 기판(13)에서 나노 로드(1)를 용이하게 분리한다.
이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조 방법은 나노 로드의 불량률을 최소화하고 높은 품질의 나노 로드를 생산할 수 있다.
이때, 희생층이 절연층(17)인 실리콘 산화물로 이루어진 경우에는 완충 산화식각액 (buffered oxide etchant, BOE)을 이용하여 희생층을 제거할 수 있다.
이때, 산화 식각액의 불산(HF)이 절연층(17)인 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiN)과 선택적으로 반응하여 삼불화 실리콘 테트라화물(SiF4)를 형성함으로써 희생층을 제거한다.
이때, 희생층이 금속층(19)인 경우에는 금속식각액(Metal Etchant)을 이용하여 상기 희생층을 제거할 수 있다. 이때, 희생층을 식각하여 제거하는 방법은 BOE에 기판을 담가서 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 로드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 나노 로드는 희생층을 포함하여 지지 기판에서의 나노 로드 분리공정 시 나노 로드를 용이하게 분리하여 나노 로드의 불량률을 최소화하고 높은 품질의 나노 로드를 생산할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 : 나노 로드 11 : 성장 기판
13 : 지지 기판 15 : 나노 소재층
17 : 절연층 19 : 금속층

Claims (14)

  1. 성장 기판 및 지지 기판을 제공하는 단계;
    상기 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계;
    상기 지지 기판의 일면에 희생층을 형성시키는 단계;
    상기 나노 소재층과 상기 희생층을 본딩하는 단계;
    상기 성장 기판을 상기 나노 소재층으로부터 분리하는 단계;
    상기 나노 소재층을 평탄화하는 단계;
    상기 나노 소재층을 식각하여 나노 로드를 형성하는 단계; 및
    상기 희생층을 제거하여 상기 나노 로드를 분리하는 단계를 포함하는 나노 로드 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 성장 기판은 유리기판, 수정기판, 사파이어 기판, 플라스틱 기판 및 구부릴 수 있는 유연한 폴리머 필름 중 적어도 하나를 포함하는 나노 로드 제조 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 성장 기판은 질화 갈륨(GaN), 탄화 규소(SiC), 산화 아연(ZnO), 규소(Si), 인화 갈륨(GaP), 스피넬(MgAl2O4), 산화 마그네슘(MgO), 리튬 알루미네이트(LiAlO2), 리튬 갈레이트(LiGaO2), 비소화 갈륨(GaAs), 질화 알루미늄(AlN), 인화 인듐(InP), 구리(Cu), 도전성 기판 중 적어도 어느 하나를 포함하는 나노 로드 제조 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 기판은 사파이어 기판, 유리 기판, 실리콘카바이드 기판, 실리콘 기판 및 금속 물질로 이루어진 도전성 기판 중 적어도 하나를 포함하는 나노 로드 제조 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 나노 소재층은 산화 아연(ZnO), 질화 갈륨(GaN), 갈륨 비소(GaAs), 탄화 규소(SiC), 산화 주석(SnO2), 인화 갈륨(GaP), 인화 인듐(InP), 셀렌화 아연(ZnSe), 이황화 몰리브덴(MoS2) 및 규소(Si) 중 적어도 하나를 포함하는 나노 로드 제조 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 나노 소재층은 금속 유기화학 기상증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)으로 에피 성장시키는 나노 로드 제조 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 성장 기판의 일면에 나노 소재층을 에피 성장시키는 단계는 상기 나노 소재층의 증착 두께를 조절하여 나노 로드의 길이를 조절하는 단계를 포함하는 나노 로드 제조 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 희생층은 상기 나노 소재층과 접합시키기 위한 절연층 및 상기 절연층을 접합시키기 위해 상기 절연층 상부면에 증착된 금속층인 나노 로드 제조 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 희생층은 금(Au) 또는 타이타늄(Ti), 철(Fe) 및 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiN)인 나노 로드 제조 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 성장 기판을 상기 나노 소재층으로부터 분리하는 단계에서는 레이져 리프트 오프(laser lift-off, LLO)법, 화학적 분리 (chemical lift-off, CLO)법 및 전기화학적 분리법(electrochemical lift-off, ELO)법 중 하나로 상기 성장 기판을 상기 나노 소재층으로부터 분리하는 나노 로드 제조 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 나노 소재층을 평탄화하는 단계에서는 상기 분리된 나노 소재층을 기계화학적 연마가공(Chemical Mechanical Polishing, CMP)법으로 평탄화하는 나노 로드 제조 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 희생층을 제거하여 나노 로드를 분리하는 단계에서 상기 희생층이 실리콘 산화물인 때에는 완충 산화식각액(buffered oxide etchant, BOE)을 이용하여 상기 희생층을 제거하는 나노 로드 제조 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 희생층을 제거하여 나노 로드를 분리하는 단계에서 상기 희생층이 금속층인 때에는 금속식각액(Metal Etchant)을 이용하여 상기 희생층을 제거하는 나노 로드 제조 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 나노 로드를 형성하는 단계에서는 상기 나노 소재층에 식각액을 주입하여 상기 나노 소재층을 식각하는 나노 로드 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11973066B2 (en) 2020-08-31 2024-04-30 Samsung Display Co., Ltd. Light-emitting element, method of manufacturing light-emitting element, and display device including light-emitting element

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101787435B1 (ko) * 2016-02-29 2017-10-19 피에스아이 주식회사 나노 로드 제조방법
KR20200080944A (ko) * 2018-12-27 2020-07-07 에스케이하이닉스 주식회사 반도체장치 및 그 제조 방법
US11869880B2 (en) 2019-11-05 2024-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of transferring micro-light emitting diode for LED display
CN111204719A (zh) * 2020-02-29 2020-05-29 华南理工大学 一种氮化镓纳米管及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101403091B1 (ko) 2012-03-21 2014-07-01 주식회사 포스코 나노 구조체를 구비한 소자의 제조방법
JP2015164792A (ja) 2014-02-28 2015-09-17 ツィンファ ユニバーシティ ナノ構造体の転移方法

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101010780B (zh) 2004-04-30 2012-07-25 纳米系统公司 纳米线生长和获取的体系和方法
CN101124659A (zh) * 2004-07-07 2008-02-13 纳米系统公司 获取和集成纳米线的系统和方法
US7524776B2 (en) * 2004-11-30 2009-04-28 Spire Corporation Surface-activation of semiconductor nanostructures for biological applications
US7202173B2 (en) * 2004-12-20 2007-04-10 Palo Alto Research Corporation Incorporated Systems and methods for electrical contacts to arrays of vertically aligned nanorods
US7569905B2 (en) * 2004-12-20 2009-08-04 Palo Alto Research Center Incorporated Systems and methods for electrical contacts to arrays of vertically aligned nanorods
US7741197B1 (en) * 2005-12-29 2010-06-22 Nanosys, Inc. Systems and methods for harvesting and reducing contamination in nanowires
TWI407491B (zh) * 2008-05-09 2013-09-01 Advanced Optoelectronic Tech 分離半導體及其基板之方法
CN101304063A (zh) * 2008-07-03 2008-11-12 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 发光二极管的制作方法
CN101625973A (zh) * 2008-07-10 2010-01-13 国家纳米技术与工程研究院 一种在硅片上制备纳米棒阵列的方法
US20100048025A1 (en) * 2008-08-25 2010-02-25 Seoul National University Industry Foundation Nanostructures and nanostructure fabrication
KR100986781B1 (ko) * 2008-08-28 2010-10-14 재단법인서울대학교산학협력재단 나노구조의 제조 방법
JP5132524B2 (ja) * 2008-11-04 2013-01-30 キヤノン株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体層の移設方法、及び窒化ガリウム系化合物半導体層が接合された基板
CN101494267B (zh) * 2008-11-24 2010-09-29 厦门市三安光电科技有限公司 一种基于衬底剥离的氮化镓基发光器件的制作方法
KR101706915B1 (ko) * 2009-05-12 2017-02-15 더 보드 오브 트러스티즈 오브 더 유니버시티 오브 일리노이 변형가능 및 반투과 디스플레이를 위한 초박형, 미세구조 무기발광다이오드의 인쇄 어셈블리
CN101898751B (zh) * 2009-05-27 2012-08-08 中国科学院半导体研究所 Ⅲ族氮化物纳米材料的生长方法
US8648387B2 (en) * 2009-12-30 2014-02-11 Industrial Technology Research Institute Nitride semiconductor template and method of manufacturing the same
KR101134493B1 (ko) 2010-03-19 2012-04-13 삼성엘이디 주식회사 발광 다이오드 및 이의 제조 방법
CA2802539A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Glo Ab Nanowire led structure and method for manufacturing the same
CN102180441B (zh) * 2011-04-01 2012-12-19 上海丽恒光微电子科技有限公司 微机电装置及其制作方法
KR101244926B1 (ko) * 2011-04-28 2013-03-18 피에스아이 주식회사 초소형 ｌｅｄ 소자 및 그 제조방법
CN102222734B (zh) * 2011-07-07 2012-11-14 厦门市三安光电科技有限公司 一种倒置太阳能电池制作方法
TWI447952B (zh) * 2011-08-22 2014-08-01 Lextar Electronics Corp 發光二極體裝置的製造方法及發光半導體結構
US8518204B2 (en) * 2011-11-18 2013-08-27 LuxVue Technology Corporation Method of fabricating and transferring a micro device and an array of micro devices utilizing an intermediate electrically conductive bonding layer
US9012883B2 (en) * 2012-12-21 2015-04-21 Sol Voltaics Ab Recessed contact to semiconductor nanowires
US9136332B2 (en) * 2013-12-10 2015-09-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Method for forming a nanowire field effect transistor device having a replacement gate
US20150179877A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 LuxVue Technology Corporation Nanowire device
US9583533B2 (en) 2014-03-13 2017-02-28 Apple Inc. LED device with embedded nanowire LEDs
KR101614516B1 (ko) * 2014-04-07 2016-04-21 전자부품연구원 금속 구조물 및 이의 제조방법
JP6751385B2 (ja) * 2014-07-08 2020-09-02 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー 基板の製造方法
EP3180806A4 (en) * 2014-08-12 2018-03-07 Glo Ab Iii-nitride nanowire led with strain modified surface active region and method of making thereof
US9773669B2 (en) * 2014-09-11 2017-09-26 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Method of fabricating a nanoribbon and applications thereof
CN105241476B (zh) * 2015-09-25 2018-06-01 杭州士兰微电子股份有限公司 惯性传感器及其制作方法
KR101787435B1 (ko) * 2016-02-29 2017-10-19 피에스아이 주식회사 나노 로드 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101403091B1 (ko) 2012-03-21 2014-07-01 주식회사 포스코 나노 구조체를 구비한 소자의 제조방법
JP2015164792A (ja) 2014-02-28 2015-09-17 ツィンファ ユニバーシティ ナノ構造体の転移方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11973066B2 (en) 2020-08-31 2024-04-30 Samsung Display Co., Ltd. Light-emitting element, method of manufacturing light-emitting element, and display device including light-emitting element

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EP3425671A4 (en) 2019-07-24
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