레이저 박리 기술을 이용한 플렉서블 전자소자 제작 및 특성 평가

Abstract

최근 플렉서블 전자소자는 가볍고 얇으며, 굽힐 수 있는 장점으로 인하여 많은 관심을 받고 있으며, 이를 구현하기 위하여 다양한 전사방법이 제안되었다. 제안된 방법들 중, 마이크로 스트럭처 세미컨덕터 기술은 가장 일반적인 방법이지만, 이 기술 같은 경우 식각용액을 이용하기에 발생되는 소자의 성능 감소, 집적도의 제한, 대면적의 어려움 등과 같은 문제점들이 있었다. 이에 발광 다이오드 산업에서 고출력 발광 다이오드를 구현하기 위하여 사용 중인 기술인 식각용액을 사용하지 않는 레이저 박리 기술을 이용할 경우, 위의 문제점들을 극복 할 수 있다. 본 연구에서, 우리는 유리 기판 상에 증착된 비정질 실리콘과 졸-겔 방식으로 사파이어 기판 상에 제작된 PZT 압전 박막을 레이저 박리 기술을 이용하여 박리해 플라스틱 기판 상에 전사하였다. 그리고 이를 이용하여 플렉서블 박막트랜지스터를 제작하였고, 그 특성은 이동도 ~0.21 cm2V-1s-1 와 스위칭 비가 ~107 의 소자를 구현하였다. 또한 PZT 압전 박막을 이용하여 플렉서블 박막나노제너레이터를 제작하였으며 그 출력특성은 출력전압 ~200 V, 출력전류 ~150 uAocm-2 의 뛰어난 성능의 박막나노제너레이터를 구현하였다.