투명 스트레처블 봉지재료용 SiO2 박막의 기계적 특성

Abstract

실리콘 다이옥사이드 박막은 높은 전기저항과 초저수분투과 특성으로 인해 절연체 및 봉지재료로서 소자에 사용되고 있다. 최근 스트레처블 유기 소자에 대한 수요가 늘어나면서 연구가 활발히 진행되고 있지만 스트레처블 SiO2 박막에 대한 연구는 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 스트레처블 SiO2 박막을 제작하기 위해 널리 쓰이는 방법인 주름구조를 이용하였고 이를 위한 기초단계로 두께 1 μm 이하인 SiO2 박막의 기계적 물성을 평가하고 두께에 따른 영향을 분석하였다. 이는 주름구조일 때 박막의 최고연신율이 기본 SiO2 박막의 탄성한계일 때의 연신율보다 낮아야하기 때문이다. SiO2 박막은 플라즈마 화학기상증착법, 열증착법, 스퍼터링 기법 열산화법 등을 이용하여 성장시킬 수 있는데, 그 중 다른 증착법에 비해 균일성이 좋고 밀도가 높으며 결함이 적은 열산화법으로 성장한 SiO2를 이용하여 향상된 탄성한계를 기대하였다. 기계적 물성은 가장 정량적인 기계적 물성을 측정 할 수 있는 인장시험을 통해 평가 되었다. 박막의 두께가 매우 얇아 이온조사법을 이용하여 패터닝을 한 후 Push to Pull 장치에 부착하여 인장시편을 제작하였다. 그리고 피코인덴터를 이용한 in-SEM 인장시험을 진행하여 SiO2 박막의 인장거동을 정확히 관찰하였다.