KR20180090049A - Flexible electronic device, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유연 전자소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자소자 동작 시 발생하는 열을 분산 및 방출시켜 전자소자의 온도를 전반적으로 낮출 수 있으며, 이로부터 온도 상승에 따른 전자소자의 전기적 특성 변화의 방지가 가능하여 전자소자의 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유연 전자소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
전자소자의 고 집적화, 고속화 및 저 전력화가 진행됨에 따라, 벌크(bulk) 실리콘으로 이루어진 단결정 실리콘 기판을 대신하여 실리콘 기판과 매몰산화막 및 실리콘층의 적층 구조로 이루어진 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼를 이용한 SOI 전자소자가 주목받고 있다.As electronic devices have become highly integrated, high-speed and low-powered, a silicon-on-insulator (SOI) wafer having a stacked structure of a silicon substrate, a buried oxide film and a silicon layer has been used instead of a single- SOI electronic devices are attracting attention.
이는 SOI 웨이퍼에 형성된 반도체 소자가 단결정 실리콘 기판에 형성된 전형적인 전자소자와 비교해서, 작은 접합 용량(junction capacitance)에 의한 고속화, 낮은 임계전압(threshold voltage)에 의한 저 전압화 및 완전한 소자분리에 의한 래치-업 (latch-up) 제거 등의 장점들을 갖기 때문이다.This is because the semiconductor device formed on the SOI wafer is faster than conventional electronic devices formed on a single crystal silicon substrate by a small junction capacitance, a low voltage by a low threshold voltage, And latch-up elimination.
그러나 SOI 전자소자는 플렉시블(flexible)한 성질이 없는 딱딱한 실리콘 기판이 사용됨에 따라, 형상 변경이 어려우며, 유연성이 필요한 분야로는 응용이 어려운 단점이 있었다.However, since the SOI electronic device uses a rigid silicon substrate having no flexible property, it is difficult to change the shape and it is difficult to apply the SOI electronic device to a field requiring flexibility.
이러한 한계를 극복하기 위하여, 본 발명자는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0035704호 및 제10-2013-0092706호를 통해, 하부 실리콘 기판 대신 플렉시블 기판을 사용하여 전자소자의 유연성을 향상시킨 플렉시블 전자소자를 제안한 바 있다.In order to overcome these limitations, the present inventors have proposed a flexible electronic device which improves the flexibility of an electronic device by using a flexible substrate instead of a lower silicon substrate through Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2013-0035704 and 10-2013-0092706 Device.
제안한 플렉시블 전자소자는 우수한 유연성을 가지며, 반도체 소자의 우수한 정렬도를 그대로 유지할 수 있다는 장점이 있으나, 플렉시블 기판으로 제안된 플라스틱 필름은 열전도도(thermal conductivity)가 1 Wm-1K-1 이하로 매우 좋지 않아, 전자소자 동작 시 발생되는 열이 외부로 방출되지 않음으로 인하여 전자소자 내부의 온도가 증가하고, 그에 따라 전자소자의 전자 이동도 저하, 임계전압 변화, 누설 전류 증가 등의 전기적 성능이 크게 저하되는 문제점이 있었다.The proposed flexible electronic device has excellent flexibility and can maintain the good alignment of semiconductor devices. However, the plastic film proposed as a flexible substrate has a thermal conductivity of less than 1 Wm -1 K -1 The temperature inside the electronic device is increased due to the heat generated during the operation of the electronic device is not released to the outside and the electrical performance such as the decrease in the electron mobility of the electronic device, the change in the threshold voltage, There was a problem that it was deteriorated.
이에, 우수한 유연성을 가지면서도, 전자소자 동작 시 발생되는 열이 전자소자의 외부로 효과적으로 방출됨으로써 전기적 특성의 저하를 방지할 수 있는 전자소자의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop an electronic device capable of preventing deterioration of the electrical characteristics of the electronic device, because heat generated during operation of the electronic device is effectively discharged to the outside of the electronic device while having excellent flexibility.
상기와 같은 한계를 타계하기 위한 본 발명은 우수한 유연성을 가지면서도, 전자소자 동작 시 발생되는 열이 전자소자의 외부로 효과적으로 방출됨으로써 전기적 특성의 저하를 방지할 수 있는 유연 전자소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to overcome the above limitations and to provide a flexible electronic device capable of preventing the deterioration of electrical characteristics by effectively releasing heat generated during operation of the electronic device to the outside of the electronic device, .
또한, 본 발명은 우수한 유연성을 가지면서도, 전자소자 동작 시 발생되는 열이 전자소자의 외부로 효과적으로 방출됨으로써 전기적 특성의 저하를 방지할 수 있는 유연 전자소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a flexible electronic device having excellent flexibility and capable of effectively preventing the heat generated during operation of the electronic device from being discharged to the outside of the electronic device, thereby preventing deterioration of electrical characteristics.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 유연 고분자 기판, 열분산층, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 적층체를 포함하는 유연 전자소자에 관한 것이다.In order to accomplish the above object, one aspect of the present invention relates to a flexible electronic device including a laminate in which a flexible polymer substrate, a heat dispersion layer, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially laminated.
상기 일 양태에 있어, 상기 열분산층은 25℃에서의 열전도도가 30 Wm-1K-1 이상일 수 있다.In this embodiment, the thermal dispersion layer may have a thermal conductivity of at least 30 W m -1 K -1 at 25 ° C.
상기 일 양태에 있어, 상기 열분산층의 두께는 100 ㎚ 내지 10 ㎛일 수 있다.In the above embodiment, the thickness of the heat dispersion layer may be 100 nm to 10 m.
상기 일 양태에 있어, 상기 열분산층은 금속, 탄소동소체 또는 이들의 혼합물 등으로부터 형성된 것일 수 있다. 이때, 상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 납(Pb), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 카드뮴(Cd), 인듐(In) 및 주석(Sn) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이며, 상기 탄소동소체는 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, the heat dispersion layer may be formed from a metal, a carbon isotope or a mixture thereof. At this time, the metal may be at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Pb, Zn, Tungsten (W), cadmium (Cd), indium (In) and tin (Sn), and the carbon isotope is at least one selected from graphene, graphene oxide, graphite, carbon nanotubes, Or the like, but is not limited thereto.
상기 일 양태에 있어, 상기 유연 전자소자는 열분산층의 외측면에 물리적으로 접합된 열방출기를 더 포함할 수 있다.In one such embodiment, the flexible electronic device may further include a heat emitter physically bonded to the outer surface of the heat dissipation layer.
또한, 본 발명의 또 다른 일 양태는 a) 희생기판, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 제1적층체를 제조하는 단계; b) 상기 희생기판을 제거하는 단계; c) 상기 희생기판의 제거에 의해 드러난 상기 매몰산화물층의 일면에 열분산층을 형성하여 제2적층체를 제조하는 단계; 및 d) 상기 제2적층체를 유연 고분자 기판 상에 전사하여 유연 고분자 기판, 열분산층, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 적층체를 제조하는 단계;를 포함하는 유연 전자소자의 제조방법에 관한 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: a) preparing a first laminate in which a sacrificial substrate, a buried oxide layer and a semiconductor layer are sequentially laminated; b) removing the sacrificial substrate; c) forming a thermally dispersed layer on one side of the buried oxide layer exposed by removal of the sacrificial substrate to produce a second laminate; And d) transferring the second laminate onto a flexible polymer substrate to produce a laminate in which a flexible polymer substrate, a heat dispersion layer, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially laminated. ≪ / RTI >
상기 또 다른 일 양태에 있어, 상기 c)단계는 화학 증착법, 물리 증착법 및 전기도금법 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 방법으로 수행될 수 있다.In still another embodiment, the step c) may be carried out by any one or two or more methods selected from a chemical vapor deposition method, a physical vapor deposition method, and an electroplating method.
상기 또 다른 일 양태에 있어, 상기 열분산층의 두께는 100 ㎚ 내지 10 ㎛일 수 있다.In another embodiment described above, the thickness of the heat dissipation layer may be 100 nm to 10 m.
상기 또 다른 일 양태에 있어, 상기 제조방법은 d)단계 후, e) 상기 적층제의 열분산층의 외측면에 열방출기를 물리적으로 접합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In still another embodiment of the above method, the manufacturing method may further include: after step d), e) physically bonding the heat radiator to the outer surface of the heat dissipation layer of the laminate.
본 발명에 따른 유연 전자소자는 유연 고분자 기판과 매몰산화물층 사이에 열분산층을 위치시킴으로써, 전자소자 동작 시 발생하는 열이 열분산층으로 쉽게 분산되어 전자소자의 온도가 전반적으로 낮아지도록 할 수 있다는 장점이 있다. 이에 따라 전자소자의 전자 이동도 저하, 임계전압 변화, 누설 전류 증가 등의 전기적 성능 저하를 방지할 수 있다.In the flexible electronic device according to the present invention, the heat-dissipating layer is disposed between the flexible polymer substrate and the buried oxide layer so that the heat generated during the operation of the electronic device can be easily dispersed into the heat dispersion layer, . As a result, it is possible to prevent deterioration of electrical performance such as a decrease in electron mobility of electronic devices, a change in threshold voltage, and an increase in leakage current.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 유연 전자소자의 제조방법을 간략하게 도시한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 유연 전자소자의 구조를 도시한 측면단면도 및 상면도이다.
도 3은 실시예 및 비교예에 따라 제조된 유연 전자소자가 동작할 시의 온도를 적외선 현미경으로 촬영한 이미지이다.
도 4는 실시예 및 비교예에 따라 제조된 유연 전자소자를 게이트 전압 3 V에서 드레인 전압을 0 ~ 8 V의 범위로 변경 인가하여 적외선 현미경으로 측정한 온도 데이터 그래프로, 가로축은 드레인 전압(V)이며, 세로축은 최대 측정온도(Tmax, ℃)이다.
도 5는 실시예 및 비교예에 따라 제조된 유연 전자소자의 전류-전압(I-V) 특성 곡선으로, 가로축은 게이트 전압(V)이며, 세로축은 드레인 전류(A)이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram briefly showing a method of manufacturing a flexible electronic device according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a side sectional view and a top view illustrating a structure of a flexible electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an image of the temperature of the flexible electronic device manufactured according to the embodiment and the comparative example at the time of operation, taken by an infrared microscope.
FIG. 4 is a graph of temperature data measured by an infrared microscope by applying a flexible electronic device manufactured according to Examples and Comparative Examples at a gate voltage of 3 V and a drain voltage of 0 V to 8 V, ) And the vertical axis is the maximum measurement temperature (T max , ° C).
FIG. 5 is a current-voltage (IV) characteristic curve of a flexible electronic device manufactured according to Examples and Comparative Examples, wherein the horizontal axis is the gate voltage (V) and the vertical axis is the drain current (A).
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유연 전자소자 및 이의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a flexible electronic device according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms, and the following drawings may be exaggerated in order to clarify the spirit of the present invention. Also, throughout the specification, like reference numerals designate like elements.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular forms as used in the specification and the appended claims are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.
또한, 본 발명에서 ‘소자’는 특별한 언급이 없는 한, 유연 고분자 기판, 열분산층, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 적층체를 포함하는 전자소자를 의미하는 것일 수 있으며, ‘반도체 소자’로 특별히 명시한 경우의 ‘반도체 소자’는 반도체층에 위치하며, 전자소자를 구성하는 부품을 의미하는 것일 수 있다.The term 'device' in the present invention means an electronic device including a laminate in which a flexible polymer substrate, a heat dispersion layer, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially laminated, unless otherwise specified. Semiconductor device "in the case of" device "specifically means a component located in the semiconductor layer and constituting an electronic device.
기존 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼로부터 제조된 SOI 전자소자는 플렉시블(flexible)한 성질이 없는 딱딱한 실리콘 기판을 사용함에 따라, 형상 변경이 어려우며, 유연성이 필요한 분야로는 응용이 어려운 단점이 있었다.Since a SOI electronic device manufactured from a conventional SOI (silicon on insulator) wafer uses a rigid silicon substrate having no flexible property, it is difficult to change its shape and it is difficult to apply it to a field requiring flexibility.
이러한 한계를 극복하기 위하여, 본 발명자는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0035704호 및 제10-2013-0092706호를 통해, 하부 실리콘 기판 대신 플렉시블 기판을 사용하여 전자소자의 유연성을 향상시킨 플렉시블 전자소자를 제안한 바 있다.In order to overcome these limitations, the present inventors have proposed a flexible electronic device which improves the flexibility of an electronic device by using a flexible substrate instead of a lower silicon substrate through Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2013-0035704 and 10-2013-0092706 Device.
제안한 플렉시블 전자소자는 우수한 유연성을 가지며, 반도체 소자의 우수한 정렬도를 그대로 유지할 수 있다는 장점이 있으나, 플렉시블 기판으로 제안된 플라스틱 필름은 열전도도(thermal conductivity)가 1 Wm-1K-1 이하로 매우 좋지 않아, 전자소자 동작 시 발생되는 열이 외부로 방출되지 않음으로 인하여 전자소자 내부의 온도가 증가하고, 그에 따라 전자소자의 전자 이동도 저하, 임계전압 변화, 누설 전류 증가 등의 전기적 성능이 크게 저하되는 문제점이 있었다.The proposed flexible electronic device has excellent flexibility and can maintain the good alignment of semiconductor devices. However, the plastic film proposed as a flexible substrate has a thermal conductivity of less than 1 Wm -1 K -1 The temperature inside the electronic device is increased due to the heat generated during the operation of the electronic device is not released to the outside and the electrical performance such as the decrease in the electron mobility of the electronic device, the change in the threshold voltage, There was a problem that it was deteriorated.
이에, 우수한 유연성을 가지면서도, 전자소자 동작 시 발생되는 열을 효과적으로 분산 및 방출시켜 전자소자의 온도를 전반적으로 낮출 수 있는 유연 전자소자 및 이의 제조방법을 제시하고자 한다.Accordingly, a flexible electronic device capable of effectively reducing the temperature of an electronic device by effectively dispersing and discharging heat generated during operation of the electronic device while having excellent flexibility and a manufacturing method thereof are proposed.
구체적으로, 본 발명의 일 예에 따른 유연 전자소자는 유연 고분자 기판, 열분산층, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 적층체를 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the flexible electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a laminate in which a flexible polymer substrate, a heat dispersion layer, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially stacked.
이처럼, 유연 고분자 기판과 매몰산화물층 사이에 열분산층을 위치시킴으로써, 전자소자 동작 시 발생하는 열이 열분산층으로 쉽게 분산되어 전자소자의 온도가 전반적으로 낮아지도록 할 수 있다는 장점이 있다. 이에 따라 전자소자의 전자 이동도 저하, 임계전압 변화, 누설 전류 증가 등의 전기적 성능 저하를 방지할 수 있다.By locating the heat dispersion layer between the flexible polymer substrate and the buried oxide layer, the heat generated during the operation of the electronic device can be easily dispersed into the heat dispersion layer, thereby lowering the overall temperature of the electronic device. As a result, it is possible to prevent deterioration of electrical performance such as a decrease in electron mobility of electronic devices, a change in threshold voltage, and an increase in leakage current.
이를 위해서는 열분산층이 우수한 열전도도를 가지는 것이 좋은데, 구체적으로 예를 들면, 열분산층은 25℃에서의 열전도도가 30 Wm-1K-1 이상일 수 있다. 열분산층이 30 Wm-1K-1 이상의 우수한 열전도도를 가짐으로써 전자소자 내부의 열이 열분산층으로 쉽게 전달되어 분산될 수 있으며, 전자소자의 내부온도가 증가되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 보다 좋게는 열분산층은 25℃에서의 열전도도가 100 Wm-1K-1 이상, 더욱 좋게는 200 Wm-1K-1 이상일 수 있으며, 열전도도의 상한은 특별히 한정하는 것은 아니나, 예들 들면 5000 Wm-1K-1 이하일 수 있다.For this purpose, it is preferable that the heat dispersion layer has excellent thermal conductivity. Specifically, for example, the heat dispersion layer may have a thermal conductivity of 30 Wm -1 K -1 or more at 25 ° C. Since the heat dispersion layer has an excellent thermal conductivity of 30 Wm -1 K -1 or more, the heat inside the electronic device can be easily transferred to the heat dispersion layer and dispersed, and the internal temperature of the electronic device can be effectively prevented from being increased . More preferably, the thermal dispersion layer may have a thermal conductivity of at least 100 W m -1 K -1 at 25 ° C, and more preferably at least 200 W m -1 K -1 . The upper limit of the thermal conductivity is not particularly limited, It may be up to 5000 Wm -1 K -1.
이처럼, 열분산층이 30 Wm-1K-1 이상의 우수한 열전도도를 가지기 위해서는 열분산층의 두께와 열분산층을 형성하는 재료 등이 중요할 수 있다.As such, in order for the heat dispersion layer to have an excellent thermal conductivity of 30 Wm -1 K -1 or more, the thickness of the heat dispersion layer and the material forming the heat dispersion layer may be important.
상세하게, 본 발명의 일 예에 있어, 열분산층의 두께는 100 ㎚ 내지 10 ㎛일 수 있다. 이와 같은 범위에서 열분산 효과가 우수하며, 유연 전자소자의 유연성이 유지될 수 있다. 반면, 열분산층의 두께가 100 ㎚ 미만일 경우, 전자소자의 유연성은 유지되나 열분산층의 열전도도가 저하되어 열분산 효과가 미미할 수 있으며, 열분산층의 두께가 10 ㎛ 초과일 경우, 열분산층의 열전도도는 매우 높으나 전자소자의 유연성이 저하되어 유연 전자소자로의 응용이 어려울 수 있다. 바람직하게, 우수한 유연성을 가지며, 높은 열전도도를 확보하여 열분산 효과를 보다 향상시키는 측면에서, 열분산층의 두께는 300 ㎚ 내지 5 ㎛인 것이 보다 좋으며, 500 ㎚ 내지 3 ㎛인 것이 더욱 좋다.Specifically, in one example of the present invention, the thickness of the heat dispersion layer may be 100 nm to 10 탆. In this range, the heat dispersion effect is excellent, and the flexibility of the flexible electronic device can be maintained. On the other hand, when the thickness of the heat dispersion layer is less than 100 nm, the flexibility of the electronic device is maintained, but the thermal conductivity of the heat dispersion layer is lowered and the heat dispersion effect may be insignificant. The thermal conductivity of the dispersion layer is very high, but the flexibility of the electronic device is deteriorated and it may be difficult to apply it to the flexible electronic device. The thickness of the heat dispersion layer is preferably from 300 nm to 5 占 퐉, more preferably from 500 nm to 3 占 퐉, from the viewpoint of having excellent flexibility and securing a high thermal conductivity to further improve the heat dispersion effect.
아울러, 열분산층의 열전도도는 열분산층을 형성하는 재료에 의하여 크게 좌우되는데, 열분산층 형성 재료는 열전도도가 우수하다고 알려진 물질이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 열분산층은 금속, 탄소동소체 또는 이들의 혼합물 등으로부터 형성될 수 있다.In addition, the thermal conductivity of the heat dispersion layer depends largely on the material forming the heat dispersion layer. The material for forming the heat dispersion layer is not particularly limited as long as it is a material known to have a good thermal conductivity. Specifically, for example, The heat dispersion layer may be formed from a metal, a carbon isotope or a mixture thereof.
보다 구체적인 일 예로, 상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 납(Pb), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 카드뮴(Cd), 인듐(In) 및 주석(Sn) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이며, 상기 탄소동소체는 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.More specifically, the metal may be at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Pb, Zn, Mo, tungsten (W), cadmium (Cd), indium (In) and tin (Sn), and the carbon isotope is at least one selected from the group consisting of graphene, graphene oxide, graphite, Fiber, diamond, and the like.
바람직하게는, 25℃에서의 열전도도가 100 Wm-1K-1 이상인 열분산층의 형성을 위하여 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는, 25℃에서의 열전도도가 200 Wm-1K-1 이상인 열분산층의 형성을 위하여 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 더욱 좋다.Preferably, gold (Au) has thermal conductivity of at least 25 ℃ 100 Wm -1 K -1 for the formation of the heat dissipation layer, a silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), zinc (Zn) , At least one selected from the group consisting of molybdenum (Mo), tungsten (W), graphene, graphene oxide, graphite, carbon nanotube, carbon fiber and diamond, (Au), silver (Cu), aluminum (Al), graphene, graphene oxide, graphite, carbon nanotubes, and the like to form a heat dispersion layer having a thermal conductivity of 200 Wm -1 K -1 or more. Tube, carbon fiber, diamond, and the like.
이때, 열분산층의 열전도도는 ASTM E-1461에 준하여 레이저 플래시법(Laser flash method)을 이용하여 가로×세로 1×1 ㎟ 크기의 시편에 대해 측정한 것을 기준으로 한다.In this case, the thermal conductivity of the heat dispersive layer is based on a measurement of a specimen having a size of 1 × 1
한편, 본 발명의 일 예에 따른 유연 전자소자는 앞서 언급한 바와 같이, 유연 고분자 기판, 열분산층, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 적층체를 포함하는 것일 수 있다.Meanwhile, as described above, the flexible electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a laminate in which a flexible polymer substrate, a heat dispersion layer, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially stacked.
본 발명의 일 예에 있어, 유연 고분자 기판은 유연한 성질을 가지며, 절연 특성을 가진 고분자 기판이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적인 일 예로, 유연 고분자 기판은 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 유연 고분자 기판의 두께는 유연성을 가지면서도, 기계적 안정성을 유지할 수 있을 정도라면 특별히 한정하진 않으나, 예를 들면 1 내지 10 ㎛일 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.In one example of the present invention, the flexible polymer substrate has flexibility and can be used without particular limitation as long as it is a polymer substrate having an insulation property. As a specific example, the flexible polymer substrate may be formed of polyimide (PI), polyethylene terephthalate May be any one or two or more selected from among phthalates (PET), polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polydimethylsiloxane (PDMS), and the like. The thickness of the flexible polymer substrate is not particularly limited as long as it has flexibility and can maintain mechanical stability, but may be, for example, 1 to 10 탆, and is not necessarily limited thereto.
본 발명의 일 예에 있어, 매몰산화물층(buried oxide layer)은 반도체층과 열분산층 사이에 위치하여 이 두 층을 전기적으로 분리시켜 주는 역할을 하는 것으로, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 일 구체예로, SOI 웨이퍼를 사용하는 경우, 매몰산화물층은 실리콘 산화물층일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 매몰산화물층의 두께는 전자소자의 유연성을 헤치지 않는 범위에서, 절연 특성을 가질 수 있을 정도라면 특별히 한정하진 않으나, 예를 들면 10 내지 200 ㎚일 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, a buried oxide layer is disposed between the semiconductor layer and the heat dissipation layer to electrically isolate the two layers. If the buried oxide layer is conventionally used in the art, And in one embodiment, when using an SOI wafer, the buried oxide layer may be, but is not necessarily limited to, a silicon oxide layer. The thickness of the buried oxide layer is not particularly limited as long as it has an insulating property within a range that does not impair the flexibility of the electronic device, but may be, for example, 10 to 200 nm, and is not necessarily limited thereto.
본 발명의 일 예에 있어, 반도체층은 전자소자가 실질적으로 구동하기 위한 층으로, 반도체층은 반도체 소자가 형성된 것일 수 있다. 이와 같은 반도체층은 당업계에서 통상적으로 사용되는 형태라면 특별히 제한하진 않으며, 일 구체예로, SOI 전자소자의 경우, 반도체층은 실리콘층 상에 반도체 소자가 형성된 것일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이때 반도체 소자는 당업계에서 통상적으로 사용되는 재료에 의해 형성될 수 있으며, 비한정적인 일 구체예로 Si, Ge, GaAs, C, MoS2, MoSe2 및 WSe2 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 아울러, 이때 반도체 소자는 특별히 제한하진 않으나, 구체적으로 예를 들면, 다이오드(diode), 트랜지스터(transistor), 사이리스터(thyristor) 또는 집적회로(integrated circuit) 등일 수 있다.In one example of the present invention, the semiconductor layer may be a layer in which the electronic device is substantially driven, and the semiconductor layer may be formed of a semiconductor element. The semiconductor layer is not particularly limited as long as it is a type commonly used in the art. In one embodiment, in the case of an SOI electronic device, the semiconductor layer may be a semiconductor element formed on a silicon layer, no. Further, at this time the semiconductor device is any one in the art and can typically be formed of a material used, a non-limiting one embodiment as selected from among Si, Ge, GaAs, C, MoS 2, MoSe 2 and WSe 2 or It can be more than two. At this time, the semiconductor device is not particularly limited, but may be, for example, a diode, a transistor, a thyristor, an integrated circuit, or the like.
한편, 본 발명의 일 예에 따른 유연 전자소자는 열분산층으로 분산된 열을 전자소자 외부로 방출하기 위한 열방출기(heat sink)를 더 포함할 수 있으며, 효과적인 열의 방출을 위하여 열방출기는 열분산층과 직접적으로 맞닿은 형태일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 예에 따른 유연 전자소자는 열분산층의 외측면에 물리적으로 접합된 열방출기를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 예시를 도 2에 도시하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 외측면이란 열분산층에서 유연 고분자 기판과 맞닿는 일면과 매몰산화물층과 맞닿는 타면을 제외한, 둘레의 면을 의미하는 것일 수 있다.Meanwhile, the flexible electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a heat sink for discharging the heat dispersed in the heat dispersion layer to the outside of the electronic device. For effective heat emission, Or may be in the form of being in direct contact with the dispersing layer. That is, the flexible electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a heat emitter physically bonded to an outer surface of the heat dissipation layer. 2, the present invention is not necessarily limited thereto. The outer surface means a surface of the heat dissipation layer, which faces the flexible polymer substrate, and a peripheral surface excluding the other surface contacting the buried oxide layer. .
본 발명의 일 예에 있어, 열방출기는 열분산층 형성 재료와 동일 또는 상이한 재료로 형성될 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 열방출기는 금속, 탄소동소체 또는 이들의 혼합물 등으로부터 형성될 수 있다.In one example of the present invention, the heat radiator may be formed of the same or different material as the heat dispersive layer forming material, and specifically, for example, the heat radiator may be formed from a metal, a carbon isotope or a mixture thereof.
보다 구체적인 일 예로, 상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 납(Pb), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 카드뮴(Cd), 인듐(In) 및 주석(Sn) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이며, 상기 탄소동소체는 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 보다 바람직하게는, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 더욱 좋다.More specifically, the metal may be at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Pb, Zn, Mo, tungsten (W), cadmium (Cd), indium (In) and tin (Sn), and the carbon isotope is at least one selected from the group consisting of graphene, graphene oxide, graphite, Fiber, diamond, and the like. More preferably, it is made of at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Zn, Mo, T, Graphene, (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), graphene, graphene, and the like are more preferably used. It is more preferable to use any one or two or more selected from a pin oxide, graphite, carbon nanotube, carbon fiber and diamond.
이와 같은 유연 전자소자는 하기의 방법을 통해 제조될 수 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐, 기 공지된 기술이라면 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.Such a flexible electronic device can be manufactured through the following method, but this is only an example, and any known technology can be used without any particular limitation.
상세하게, 본 발명의 일 예에 따른 유연 전자소자의 제조방법은, a) 희생기판, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 제1적층체를 제조하는 단계; b) 상기 희생기판을 제거하는 단계; c) 상기 희생기판의 제거에 의해 드러난 상기 매몰산화물층의 일면에 열분산층을 형성하여 제2적층체를 제조하는 단계; 및 d) 상기 제2적층체를 유연 고분자 기판 상에 전사하여 유연 고분자 기판, 열분산층, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 적층체를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.In detail, a method of manufacturing a flexible electronic device according to an embodiment of the present invention includes the steps of: a) fabricating a first stacked body in which a sacrificial substrate, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially stacked; b) removing the sacrificial substrate; c) forming a thermally dispersed layer on one side of the buried oxide layer exposed by removal of the sacrificial substrate to produce a second laminate; And d) transferring the second laminate onto a flexible polymer substrate to produce a laminate in which a flexible polymer substrate, a heat dispersion layer, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially laminated.
이와 같은 방법을 통해 유연 고분자 기판과 매몰산화물층 사이에 열분산층이 위치한 전자소자를 제조함으로써, 전자소자 동작 시 발생하는 열이 열분산층으로 쉽게 분산되어 전자소자의 온도가 전반적으로 낮아지도록 할 수 있다는 장점이 있다. 이에 따라 전자소자의 전자 이동도 저하, 임계전압 변화, 누설 전류 증가 등의 전기적 성능 저하를 방지할 수 있다.By manufacturing an electronic device in which a thermally dispersed layer is disposed between the flexible polymer substrate and the buried oxide layer, the heat generated during the operation of the electronic device is easily dispersed into the heat dispersion layer, thereby lowering the temperature of the electronic device There is an advantage that it can be. As a result, it is possible to prevent deterioration of electrical performance such as a decrease in electron mobility of electronic devices, a change in threshold voltage, and an increase in leakage current.
먼저, a) 희생기판, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 제1적층체를 제조하는 단계를 수행할 수 있다.First, a) a step of producing a first laminate in which a sacrificial substrate, a buried oxide layer and a semiconductor layer are sequentially laminated can be performed.
본 단계는 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 한정하지 않으나, SOI 전자소자를 예시로 설명하면, SOI 웨이퍼 상에 통상적인 방법을 통해 반도체 소자를 형성할 수 있으며, 즉, 희생기판인 하부 실리콘층, 매몰산화물층인 실리콘 산화물층 및 상부 실리콘층으로 구성되는 SOI 웨이퍼 상에 통상적인 방법을 통해 반도체 소자를 형성함으로써 제1적층체를 제조할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 아니다.Although this step is not particularly limited as long as it is a method commonly used in the art, a semiconductor device can be formed on an SOI wafer through a conventional method, that is, The present invention is not necessarily limited to the method of manufacturing the first laminate by forming a semiconductor device on an SOI wafer composed of a silicon oxide layer, an amorphous oxide layer, and an upper silicon layer by a conventional method.
이때, 반도체 소자는 당업계에서 통상적으로 사용되는 재료에 의해 형성될 수 있으며, 비한정적인 일 구체예로 Si, Ge, GaAs, C, MoS2, MoSe2 및 WSe2 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 아울러, 이때 반도체 소자는 특별히 제한하진 않으나, 구체적으로 예를 들면, 다이오드(diode), 트랜지스터(transistor), 사이리스터(thyristor) 또는 집적회로(integrated circuit) 등일 수 있다.At this time, the semiconductor device is any one of, or both are in the art and can typically be formed of a material used, a non-limiting one embodiment as selected from among Si, Ge, GaAs, C, MoS 2, MoSe 2 and WSe 2 Or more. At this time, the semiconductor device is not particularly limited, but may be, for example, a diode, a transistor, a thyristor, an integrated circuit, or the like.
다음으로, b) 희생기판을 제거하는 단계를 수행할 수 있다.Next, b) removing the sacrificial substrate may be performed.
본 단계는 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면 물리적 방법 및/또는 화학적 방법을 통해 희생기판을 제거할 수 있다. 보다 구체적인 일 예로 물리적 방법은 기계적 연마 등일 수 있고, 화학적 방법은 식각액을 이용한 습식 식각 등일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 식각액은 희생기판의 재질에 따라 달리 선정할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으나, 비한정적인 일 구체예로, 희생기판이 실리콘(Si) 기판인 경우, 수산화테트라메틸암모늄 (tetramethylammonium hydroxide, TMAH) 수용액 또는 수산화칼륨(KOH) 수용액 등의 알칼리성 수용액을 사용하여 희생기판을 제거할 수 있다.This step is not particularly limited as long as it is a method commonly used in the art, but it is possible to remove the sacrificial substrate through physical methods and / or chemical methods, for example. As a more specific example, the physical method may be mechanical polishing or the like, and the chemical method may be wet etching using an etchant, but is not limited thereto. In this case, the etching solution may be selected depending on the material of the sacrificial substrate, and is not particularly limited as long as it is ordinarily used. However, in a non-limiting example, when the sacrificial substrate is a silicon (Si) An alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) or an aqueous solution of potassium hydroxide (KOH) can be used to remove the sacrificial substrate.
다음으로, c) 희생기판의 제거에 의해 드러난 매몰산화물층의 일면에 열분산층을 형성하여 제2적층체를 제조하는 단계를 수행할 수 있다.Next, c) a step of producing a second laminate by forming a heat dispersion layer on one side of the buried oxide layer revealed by removal of the sacrificial substrate can be performed.
본 발명의 일 예에 있어, 열분산층의 형성 방법은 특별히 제한하진 않으나, 구체적으로 예를 들면, c)단계는 화학 증착법, 물리 증착법 및 전기도금법 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 방법으로 수행될 수 있다. 보다 구체적인 일 예로, 화학 증착법은 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition), 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition) 등일 수 있으며, 물리 증착법은 펄스레이저 증착법(PLD, pulsed laser deposition), 스퍼터링법(sputtering) 등일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the example of the present invention, the method of forming the heat dispersion layer is not particularly limited, but specifically, for example, step c) may be carried out by any one or two or more methods selected from chemical vapor deposition, physical vapor deposition and electroplating . More specifically, the chemical vapor deposition method may be an atomic layer deposition (ALD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, etc. The physical vapor deposition method may be a pulsed laser deposition (PLD) method, a sputtering method sputtering, and the like, but the present invention is not limited thereto.
이와 같은 방법을 통해 형성된 열분산층은 우수한 열전도도를 가질 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 열분산층은 25℃에서의 열전도도가 30 Wm-1K-1 이상일 수 있다. 열분산층이 30 Wm-1K-1 이상의 우수한 열전도도를 가짐으로써 전자소자 내부의 열이 열분산층으로 쉽게 전달되어 분산될 수 있으며, 전자소자의 내부온도가 증가되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 보다 좋게는 열분산층은 25℃에서의 열전도도가 100 Wm-1K-1 이상, 더욱 좋게는 200 Wm-1K-1 이상일 수 있으며, 열전도도의 상한은 특별히 한정하는 것은 아니나, 예들 들면 5000 Wm-1K-1 이하일 수 있다.The heat dissipation layer formed through such a method may have an excellent thermal conductivity. Specifically, for example, the heat dissipation layer may have a thermal conductivity of 30 Wm -1 K -1 or higher at 25 ° C. Since the heat dispersion layer has an excellent thermal conductivity of 30 Wm -1 K -1 or more, the heat inside the electronic device can be easily transferred to the heat dispersion layer and dispersed, and the internal temperature of the electronic device can be effectively prevented from being increased . More preferably, the thermal dispersion layer may have a thermal conductivity of at least 100 W m -1 K -1 at 25 ° C, and more preferably at least 200 W m -1 K -1 . The upper limit of the thermal conductivity is not particularly limited, It may be up to 5000 Wm -1 K -1.
이처럼, 열분산층이 30 Wm-1K-1 이상의 우수한 열전도도를 가지기 위해서는 열분산층 형성 시, 열분산층의 두께와 열분산층을 형성하는 재료 등을 적절하게 조절하여 주는 것이 중요할 수 있다.Thus, in order for the heat dispersion layer to have an excellent thermal conductivity of 30 W m -1 K -1 or more, it is important to appropriately adjust the thickness of the heat dispersion layer and the material forming the heat dispersion layer when the heat dispersion layer is formed have.
상세하게, 본 발명의 일 예에 있어, 열분산층의 두께는 100 ㎚ 내지 10 ㎛일 수 있다. 이와 같은 범위에서 열분산 효과가 우수하며, 유연 전자소자의 유연성이 유지될 수 있다. 반면, 열분산층의 두께가 100 ㎚ 미만일 경우, 전자소자의 유연성은 유지되나 열분산층의 열전도도가 저하되어 열분산 효과가 미미할 수 있으며, 열분산층의 두께가 10 ㎛ 초과일 경우, 열분산층의 열전도도는 매우 높으나 전자소자의 유연성이 저하되어 유연 전자소자로의 응용이 어려울 수 있다. 바람직하게, 우수한 유연성을 가지며, 높은 열전도도를 확보하여 열분산 효과를 보다 향상시키는 측면에서, 열분산층의 두께는 300 ㎚ 내지 5 ㎛인 것이 보다 좋으며, 500 ㎚ 내지 3 ㎛인 것이 더욱 좋다.Specifically, in one example of the present invention, the thickness of the heat dispersion layer may be 100 nm to 10 탆. In this range, the heat dispersion effect is excellent, and the flexibility of the flexible electronic device can be maintained. On the other hand, when the thickness of the heat dispersion layer is less than 100 nm, the flexibility of the electronic device is maintained, but the thermal conductivity of the heat dispersion layer is lowered and the heat dispersion effect may be insignificant. The thermal conductivity of the dispersion layer is very high, but the flexibility of the electronic device is deteriorated and it may be difficult to apply it to the flexible electronic device. The thickness of the heat dispersion layer is preferably from 300 nm to 5 占 퐉, more preferably from 500 nm to 3 占 퐉, from the viewpoint of having excellent flexibility and securing a high thermal conductivity to further improve the heat dispersion effect.
아울러, 열분산층의 열전도도는 열분산층을 형성하는 재료에 의하여 크게 좌우되는데, 열분산층 형성 재료는 열전도도가 우수하다고 알려진 물질이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 열분산층은 금속, 탄소동소체 또는 이들의 혼합물 등으로부터 형성될 수 있다.In addition, the thermal conductivity of the heat dispersion layer depends largely on the material forming the heat dispersion layer. The material for forming the heat dispersion layer is not particularly limited as long as it is a material known to have a good thermal conductivity. Specifically, for example, The heat dispersion layer may be formed from a metal, a carbon isotope or a mixture thereof.
보다 구체적인 일 예로, 상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 납(Pb), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 카드뮴(Cd), 인듐(In) 및 주석(Sn) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이며, 상기 탄소동소체는 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.More specifically, the metal may be at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Pb, Zn, Mo, tungsten (W), cadmium (Cd), indium (In) and tin (Sn), and the carbon isotope is at least one selected from the group consisting of graphene, graphene oxide, graphite, Fiber, diamond, and the like.
바람직하게는, 25℃에서의 열전도도가 100 Wm-1K-1 이상인 열분산층의 형성을 위하여 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는, 25℃에서의 열전도도가 200 Wm-1K-1 이상인 열분산층의 형성을 위하여 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 더욱 좋다.Preferably, gold (Au) has thermal conductivity of at least 25 ℃ 100 Wm -1 K -1 for the formation of the heat dissipation layer, a silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), zinc (Zn) , At least one selected from the group consisting of molybdenum (Mo), tungsten (W), graphene, graphene oxide, graphite, carbon nanotube, carbon fiber and diamond, (Au), silver (Cu), aluminum (Al), graphene, graphene oxide, graphite, carbon nanotubes, and the like to form a heat dispersion layer having a thermal conductivity of 200 Wm -1 K -1 or more. Tube, carbon fiber, diamond, and the like.
다음으로, d) 제2적층체를 유연 고분자 기판 상에 전사(transfer)하여 유연 고분자 기판, 열분산층, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 적층체를 제조하는 단계를 수행하여 유연 전자소자를 제조할 수 있다.Next, d) a step of transferring the second laminate onto a flexible polymer substrate to produce a laminate in which a flexible polymer substrate, a heat dispersion layer, a buried oxide layer and a semiconductor layer are sequentially laminated, The device can be manufactured.
전사 방법은 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들면 접착제가 도포된 유연 고분자 기판 상에, 유연 고분자 기판과 열분산층이 맞닿도록 제2적층체를 적층하여 유연 전자소자를 제조할 수 있다. 이때, 접착제는 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 실리콘(silicone) 수지 기반의 폴리디메틸실록산(PDMS) 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The transfer method is not particularly limited as long as it is commonly used. For example, a flexible electronic device can be manufactured by laminating a second laminate on a flexible polymer substrate coated with an adhesive so that a flexible polymer substrate and a heat dispersion layer are in contact with each other have. At this time, the adhesive is not particularly limited as long as it is commonly used. Specifically, for example, silicone resin-based polydimethylsiloxane (PDMS) or the like may be used, but the adhesive is not limited thereto.
본 발명의 일 예에 있어 유연 고분자 기판은 앞서 설명한 바와 동일하며, 상세하게, 유연 고분자 기판은 유연한 성질을 가지며, 절연 특성을 가진 고분자 기판이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적인 일 예로, 유연 고분자 기판은 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 유연 고분자 기판의 두께는 유연성을 가질 수 있을 정도라면 특별히 한정하진 않으나, 예를 들면 1 내지 10 ㎛일 수 있다.In the present invention, the flexible polymer substrate is the same as described above. Specifically, the flexible polymer substrate has flexibility and can be used without any particular limitation as long as it is a polymer substrate having insulation characteristics. As a specific example, The substrate may be any one or more selected from the group consisting of polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polydimethylsiloxane (PDMS) The thickness of the flexible polymer substrate is not particularly limited as long as it can have flexibility, but may be, for example, 1 to 10 mu m.
또는 접착성을 가지고 있는 접착성 테이프를 유연 고분자 기판으로 사용하여 제2적층체를 제조할 수도 있으며, 상기 접착성 테이프란 특별히 제한되는 것은 아니나, 켑톤 테이프, 테프론 테이프 또는 스카치 테이프 등일 수 있다.Alternatively, the second laminate may be produced by using an adhesive tape having adhesive properties as a flexible polymer substrate. The adhesive tape is not particularly limited, but may be a polyester tape, a Teflon tape, a Scotch tape, or the like.
한편, 본 발명의 일 예에 따른 유연 전자소자의 제조방법은 d)단계 후, e) 상기 적층제의 열분산층의 외측면에 열방출기를 물리적으로 접합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a manufacturing method of a flexible electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention may further include the step of d), after step e), physically bonding a heat discharger to the outer surface of the heat dispersion layer of the laminate.
본 발명의 일 예에 있어, 열방출기의 형성 방법은 특별히 제한하진 않으나, 구체적으로 예를 들면, e)단계는 화학 증착법, 물리 증착법 및 전기도금법 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 방법으로 수행될 수 있다. 보다 구체적인 일 예로, 화학 증착법은 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition), 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition) 등일 수 있으며, 물리 증착법은 펄스레이저 증착법(PLD, pulsed laser deposition), 스퍼터링법(sputtering) 등일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 마스크 등을 이용하여 열방출기를 형성하고자 하는 영역만 선택적으로 노출하는 공정이 추가적으로 수행될 수 있음은 물론이며, 이 공정이 통상적인 방법을 통해 수행될 수 있고, 특별히 제한되지 않음을 당업자라면 알 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method of forming the heat emitter is not particularly limited. Specifically, for example, step e) may be carried out by any one or more methods selected from chemical vapor deposition, physical vapor deposition and electroplating have. More specifically, the chemical vapor deposition method may be an atomic layer deposition (ALD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, etc. The physical vapor deposition method may be a pulsed laser deposition (PLD) method, a sputtering method sputtering, and the like, but the present invention is not limited thereto. At this time, it is needless to say that a process of selectively exposing only a region where a heat emitter is to be formed using a mask or the like may be additionally performed. It is to be understood that this process can be performed by a conventional method, Able to know.
본 발명의 일 예에 있어, 열방출기는 열분산층 형성 재료와 동일 또는 상이한 재료로 형성될 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 열방출기는 금속, 탄소동소체 또는 이들의 혼합물 등으로부터 형성될 수 있다.In one example of the present invention, the heat radiator may be formed of the same or different material as the heat dispersive layer forming material, and specifically, for example, the heat radiator may be formed from a metal, a carbon isotope or a mixture thereof.
보다 구체적인 일 예로, 상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 납(Pb), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 카드뮴(Cd), 인듐(In) 및 주석(Sn) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이며, 상기 탄소동소체는 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 보다 바람직하게는, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 더욱 좋다.More specifically, the metal may be at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Pb, Zn, Mo, tungsten (W), cadmium (Cd), indium (In) and tin (Sn), and the carbon isotope is at least one selected from the group consisting of graphene, graphene oxide, graphite, Fiber, diamond, and the like. More preferably, it is made of at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Zn, Mo, T, Graphene, (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), graphene, graphene, and the like are more preferably used. It is more preferable to use any one or two or more selected from a pin oxide, graphite, carbon nanotube, carbon fiber and diamond.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 유연 전자소자 및 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. 또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. 또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.Hereinafter, a flexible electronic device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Also, the singular forms as used in the specification and the appended claims are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the unit of the additives not specifically described in the specification may be% by weight.
[실시예][Example]
상부 실리콘(p-type Si, 30 ㎚)/ 실리콘 산화물층(BOX, 140 ㎚)/ 하부 실리콘(Si, 700 ㎛)로 구성된 SOI 웨이퍼를 물리적 연마법(mechanical polishing)으로 하부 실리콘을 갈아서 웨이퍼의 두께가 200 ㎛가 되도록 하였다.An SOI wafer composed of upper silicon (p-type Si, 30 nm) / silicon oxide layer (BOX, 140 nm) / lower silicon (Si, 700 탆) was mechanically polished to lower silicon Was 200 mu m.
다음으로, 트랜지스터 간의 분리를 위해 포토레지스트를 이용하여 단위 소자의 채널 영역을 정의(lithography)하고 건식 식각(Reactive ion etching)을 통해 불필요한 상부 p-type Si (30 ㎚) 부분을 선택적으로 제거한 후 포토레지스트를 제거하였다.Next, the channel regions of the unit devices are lithographically separated using a photoresist to remove the unnecessary upper p-type Si (30 nm) portions by dry etching (reactive ion etching) The resist was removed.
메탈-옥사이드-반도체(MOS) 구조를 형성하기 위해 산화(oxidation) 공정을 통해 게이트 산화막(SiO2)을 약 7 ㎚ 두께로 형성하고, 게이트 전극으로써 poly-Si을 LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 공정을 통해 약 150 ㎚ 두께로 형성하였다.A gate oxide film (SiO 2 ) is formed to a thickness of about 7 nm through an oxidation process to form a metal-oxide-semiconductor (MOS) structure, poly-Si is subjected to LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) Lt; RTI ID = 0.0 > nm. ≪ / RTI >
다음으로, 게이트 부분을 형성하기 위해 포토레지스트를 이용하여 게이트 영역을 정의하고 게이트 외의 영역(poly-Si, SiO2)을 습식식각(poly-Si wet etchant (HNO3+H2O+HF=100:40:3 부피비) 및 Buffered oxide etch (BOE, 40 중량% NH4F 수용액:49 중량% HF 수용액=6:1 부피비))을 통해 선택적으로 제거한 후 포토레지스트를 제거하였다.Next, define the gate region by using a photoresist to form a gate part and outside the gate region (poly-Si, SiO 2) a wet etch (poly-Si wet etchant (
소스 및 드레인을 형성하기 위해 비소(As)를 20 keV 및 1016cm-2 조건으로 이온 주입법(ion implantation)을 이용하여 주입하였다. 이 후, 전기적 활성화를 위해 급속열처리(rapid thermal annealing) 공정을 1050 ℃에서 60 초 동안 수행하였다.Arsenic (As) was implanted using ion implantation at 20 keV and 10 16 cm -2 to form the source and drain. After that, a rapid thermal annealing process was performed at 1050 DEG C for 60 seconds for electrical activation.
다음으로, 게이트, 소스 및 드레인의 옴 접촉(ohmic-contact)을 위해 알루미늄(Al)을 열증착기(thermal evaporator)를 이용하여 약 150 ㎚의 두께로 증착한 후, 이를 리소그래피 공정을 통해 Al 콘택트 패드(contact pad)를 형성하였다. 이후 소자 성능의 향상을 위해 Ar/H2 (9:1 (v/v))의 가스 분위기에서 대기압 하에 400 ℃에서 10 분간 열처리하였다.Next, aluminum (Al) is deposited to a thickness of about 150 nm using a thermal evaporator for ohmic-contact between the gate, the source and the drain, and then the aluminum (Al) a contact pad was formed. Thereafter, the device was heat-treated at 400 ° C for 10 minutes under atmospheric pressure in an Ar / H 2 (9: 1 (v / v)) gas atmosphere.
반도체층에 형성된 소자 상에 보호막(Protek B3, Brewer Science, USA)을 스핀코팅한 후, 이 소자의 하부 Si (200 ㎛)을 수산화테트라메틸암모늄 (TMAH) 5 중량% 수용액을 이용하여 95 ℃에서 약 3시간 동안 습식식각하여 제거하였다.A protective film (Protek B3, Brewer Science, USA) was spin-coated on the element formed on the semiconductor layer and the lower Si (200 탆) of the element was immersed in a 5 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) Followed by wet etching for about 3 hours.
다음으로, 하부 Si의 제거에 의해 드러난 실리콘 산화물층(BOX)의 상면에 열분산층으로써 은(Ag)을 1 ㎛ 두께로 스퍼터링(sputtering) 공정을 이용하여 증착하였다.Next, silver (Ag) was deposited as a heat dispersion layer on the upper surface of the silicon oxide layer (BOX) exposed by the removal of the lower Si by using a sputtering process to a thickness of 1 mu m.
그 후, 열분산층이 증착된 소자를 PDMS(Dow corning, 약 10 ㎛) 접착제가 코팅된 폴리이미드 필름(약 2.2 ㎛)에 부착한 후, 앞서 부착한 보호막(Protek B3)을 protek B3 제거제를 이용하여 제거하여 유연 전자소자를 제조하였다.Thereafter, the device on which the heat dispersion layer was deposited was attached to a polyimide film (about 2.2 占 퐉) coated with a PDMS (Dow corning, about 10 占 퐉) adhesive, and then the protective film (Protek B3) To produce a flexible electronic device.
[비교예][Comparative Example]
열분산층을 형성하지 않은 것 외의 모든 공정을 실시예와 동일하게 진행하여 유연 전자소자를 제조하였다.All processes except that the heat dispersion layer was not formed were carried out in the same manner as in Example to produce a flexible electronic device.
[열분산 특성 평가][Evaluation of heat dispersion characteristics]
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 유연 전자소자의 열분산 특성을 평가하기 위하여, 유연 전자소자 동작 시의 온도를 적외선 현미경으로 관찰하였다.In order to evaluate the heat dispersion characteristics of the flexible electronic devices fabricated from the examples and comparative examples, the temperature during the operation of the flexible electronic device was observed with an infrared microscope.
상세하게, 유연 전자소자에 게이트 전압 3 V, 드레인 전압 8 V를 인가한 후 소자에서 발생하는 열을 적외선 현미경을 이용하여 측정하여 이를 도 3에 도시하였다. 이때, 측정된 소자의 채널 길이/폭은 30 ㎛/80 ㎛이었다.In detail, a gate voltage of 3 V and a drain voltage of 8 V were applied to the flexible electronic device, and the heat generated in the device was measured using an infrared microscope, which is shown in FIG. At this time, the measured channel length / width of the device was 30 탆 / 80 탆.
그 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예로부터 제조된 유연 전자소자는 유연 고분자 기판과 매몰산화물층 사이에 열분산층이 존재함에 따라, 소자 내부에서 발생한 열이 열분산층으로 흡수되어 분산됨으로써 소자 전반에 걸쳐 온도가 상승하지 않았으며, 약 20℃의 온도가 유지되었다.As a result, as shown in FIG. 3, in the flexible electronic device manufactured from the embodiment, the heat generated in the device is absorbed into the heat dispersion layer due to the existence of the heat dispersion layer between the flexible polymer substrate and the buried oxide layer, As a result, the temperature did not rise throughout the device, and the temperature of about 20 ° C was maintained.
반면, 비교예로부터 제조된 유연 전자소자는 열전도도가 매우 낮은 유연 고분자 기판 상에 매몰산화물층 및 반도체층이 직접적으로 형성됨에 따라, 소자 내부에서 발생한 열이 외부로 방출되지 못 하고 내부에 머무르게 됨으로써 채널 영역의 온도가 최대 65℃까지 상승하였다.On the other hand, in the flexible electronic device manufactured from the comparative example, since the buried oxide layer and the semiconductor layer are directly formed on the flexible polymer substrate having a very low thermal conductivity, the heat generated in the device can not be released to the outside, The temperature of the channel region rose up to 65 ° C.
이로부터, 유연 고분자 기판과 매몰산화물층 사이에 열분산층이 위치함으로써 열분산 특성을 현저하게 향상시킬 수 있음 확인할 수 있다.From this, it can be confirmed that the heat dispersion property can be remarkably improved by locating the heat dispersion layer between the flexible polymer substrate and the buried oxide layer.
추가로 게이트 전압 3 V에서 드레인 전압을 0 ~ 8 V의 범위로 변경 인가하여 소자에서 발생하는 열을 적외선 현미경을 이용하여 측정하였으며, 측정된 온도 데이터 그래프를 도 4에 나타내었다. 이때, 측정된 소자의 채널 길이/폭은 30 ㎛/80 ㎛이었다.In addition, the drain voltage was varied from 0 V to 8 V at a gate voltage of 3 V, and heat generated in the device was measured using an infrared microscope. A graph of measured temperature data is shown in FIG. At this time, the measured channel length / width of the device was 30 탆 / 80 탆.
그 결과, 도 4에 도시된 바와 같이, 실시예로부터 제조된 유연 전자소자(w H SL)는 소자 내부에서 발생한 열이 열분산층으로 흡수되어 분산됨으로써 소자 전반에 걸쳐 온도가 상승하지 않았으며, 약 20℃의 온도가 유지된 반면, 비교예로부터 제조된 유연 전자소자(w/o H SL)는 소자 내부에서 발생한 열이 외부로 방출되지 못 하고 내부에 머무르게 됨으로써 드레인 전압이 증가함에 따라 채널 영역의 온도가 상승하였다.As a result, as shown in FIG. 4, in the flexible electronic device w H SL manufactured in the embodiment, the heat generated in the device was absorbed and dispersed in the heat dispersion layer, (W / o H SL) manufactured from the comparative example maintained a temperature of about 20 ° C., but the heat generated inside the device was not released to the outside and remained inside. As the drain voltage was increased, The temperature of the reactor was increased.
[전기적 특성 평가][Evaluation of electrical characteristics]
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 유연 전자소자의 전기적 특성을 평가하기 위하여, 유연 전자소자 각각의 전류-전압(IV) 특성을 측정하였다.In order to evaluate the electrical characteristics of the flexible electronic devices fabricated from the examples and comparative examples, the current-voltage (IV) characteristics of each flexible electronic device were measured.
상세하게, 소자의 IV 특성은 프루브 스테이션(probe station) 및 파라미터 분석(parameter analyzer, B1500, Agilent) 장비를 이용하여 상온(25 ℃)에서 측정하였다. 이때, 측정된 소자의 채널 길이/폭은 30 ㎛/ 80 ㎛이었다. 전기적 스트레스는 게이트 전압 3 V, 드레인 전압 8 V를 30분간 인가하였고, 스트레스 인가 전후의 IV 특성을 측정하였다.In detail, the IV characteristics of the device were measured at room temperature (25 DEG C) using a probe station and a parameter analyzer (B1500, Agilent). At this time, the measured channel length / width of the device was 30 탆 / 80 탆. Electrical stress was measured by applying a gate voltage of 3 V and a drain voltage of 8 V for 30 minutes and measuring the IV characteristics before and after stress application.
그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 실시예로부터 제조된 유연 전자소자는 전기적 스트레스 인가 전후 전류-전압 특성이 거의 일정한 반면, 비교예로부터 제조된 유연 전자소자는 전기적 스트레스 인가 후 임계전압(threshold voltage)이 크게 변화하고, 스위치 성능이 저하되는 경향을 보였다.As a result, as shown in FIG. 5, the flexible electronic device manufactured from the embodiment has almost constant current-voltage characteristics before and after the electrical stress application, while the flexible electronic device manufactured from the comparative example has a threshold voltage and the switch performance tended to decrease.
이로부터, 유연 고분자 기판과 매몰산화물층 사이에 열분산층이 삽입됨 따라 전자소자 내부의 온도 상승이 방지됨으로써 전자 이동도 저하, 임계전압 변화, 누설 전류 증가 등의 전기적 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있음을 확인할 수 있으며, 이로 인해 전자소자의 전기적 신뢰도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.This prevents a temperature rise inside the electronic device from being interrupted by the insertion of the heat dispersion layer between the flexible polymer substrate and the buried oxide layer, thereby preventing deterioration of electrical performance such as decrease in electron mobility, change in threshold voltage, and increase in leakage current It can be seen that the electrical reliability of the electronic device can be improved.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있으며, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.
10: 희생기판 100: 반도체층
200: 매몰산화물층 300: 열분산층
400: 유연 고분자 기판 500: 열방출기10: sacrificial substrate 100: semiconductor layer
200: buried oxide layer 300: thermal dispersion layer
400: Flexible Polymer Substrate 500: Heat Emitter
Claims (10)
A flexible polymer substrate, a heat dispersing layer, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially laminated.
상기 열분산층은 25℃에서의 열전도도가 30 Wm-1K-1 이상인, 유연 전자소자.
The method according to claim 1,
Wherein the thermal dispersion layer has a thermal conductivity of at least 30 W m -1 K -1 at 25 ° C.
상기 열분산층의 두께는 100 ㎚ 내지 10 ㎛인, 유연 전자소자.
The method according to claim 1,
And the thickness of the heat dispersion layer is 100 nm to 10 占 퐉.
상기 열분산층은 금속, 탄소동소체 또는 이들의 혼합물로부터 형성된 것인, 유연 전자소자.
The method according to claim 1,
Wherein the heat dispersive layer is formed from a metal, a carbon isotope, or a mixture thereof.
상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 납(Pb), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 카드뮴(Cd), 인듐(In) 및 주석(Sn)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이며,
상기 탄소동소체는 그래핀, 그래핀 산화물, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 다이아몬드에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 유연 전자소자.
5. The method of claim 4,
The metal may be selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Pb, Zn, Mo, W), cadmium (Cd), indium (In) and tin (Sn)
Wherein the carbon isotope is any one or more selected from graphene, graphene oxide, graphite, carbon nanotube, carbon fiber, and diamond.
상기 유연 전자소자는 열분산층의 외측면에 물리적으로 접합된 열방출기를 더 포함하는, 유연 전자소자.
The method according to claim 1,
Wherein the flexible electronic device further comprises a heat emitter physically bonded to an outer surface of the heat dissipation layer.
b) 상기 희생기판을 제거하는 단계;
c) 상기 희생기판의 제거에 의해 드러난 상기 매몰산화물층의 일면에 열분산층을 형성하여 제2적층체를 제조하는 단계; 및
d) 상기 제2적층체를 유연 고분자 기판 상에 전사하여 유연 고분자 기판, 열분산층, 매몰산화물층 및 반도체층이 순차적으로 적층된 적층체를 제조하는 단계;
를 포함하는 유연 전자소자의 제조방법.
a) fabricating a first laminate in which a sacrificial substrate, a buried oxide layer and a semiconductor layer are sequentially laminated;
b) removing the sacrificial substrate;
c) forming a thermally dispersed layer on one side of the buried oxide layer exposed by removal of the sacrificial substrate to produce a second laminate; And
d) transferring the second laminate onto a flexible polymer substrate to produce a laminate in which a flexible polymer substrate, a heat dispersion layer, a buried oxide layer, and a semiconductor layer are sequentially laminated;
Wherein the flexible electronic device is a flexible electronic device.
상기 c)단계는 화학 증착법, 물리 증착법 및 전기도금법에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 방법으로 수행되는, 유연 전자소자의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step c) is carried out by any one or two or more methods selected from the chemical vapor deposition method, the physical vapor deposition method and the electroplating method.
상기 열분산층의 두께는 100 ㎚ 내지 10 ㎛인, 유연 전자소자의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the thickness of the heat dispersion layer is 100 nm to 10 占 퐉.
상기 제조방법은 d)단계 후,
e) 상기 적층제의 열분산층의 외측면에 열방출기를 물리적으로 접합시키는 단계를 더 포함하는, 유연 전자소자의 제조방법.8. The method of claim 7,
The production method is characterized in that after step d)
e) physically bonding the heat emitter to the outer surface of the heat dispersing layer of the laminate.
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