화학처리 된 sub-100 nm 두께 PEDOT:PSS 박막의 인장 특성

Abstract

PEDOT:PSS는 전도성 고분자이며 그 중에서도 전도도가 높고 가시광 영역에서 투과도가 높아 투명전극, OLED, 플렉서블 디바이스에서 사용되기 위해 널리 연구되고 있다. PEDOT:PSS 의 전도성을 향상시키기 위하여 황산처리공정이 제안되었으며, 황산처리를 진행할 경우 비결정질로 뭉쳐있던 PEDOT:PSS가 결정화 되고 과잉의 PSS가 제거되는 변화가 발생하게 된다. PEDOT:PSS를 플렉서블 디바이스에 사용하기 위해서는 소재의 인장 물성이 중요한 요소로 작용한다. 그에 따라 본 연구에서는 황산처리에 따른 PEDOT:PSS의 인장 물성 변화를 평가하기 위하여 일축 인장시험을 진행하였다. 시험편을 제작하기 위해 SiO2와 PMMA를 희생층으로 사용하였고, PEDOT:PSS를 스핀코팅한 후 photo-lithography와 RIE 공정을 이용하여 dog-bone shape의 인장시험편을 제작하였다. 제작한 인장 시험편의 두께가 매우 얇아 직접적인 핸들링이 제한되어 두꺼운 PR을 photo-lithography 공정을 통하여 가이드를 제작하여 사용하였다. 황산처리 공정의 경우 희생층의 사용이 제한되어 photo-lithography와 RIE 공정을 이용하여 dog-bone shape의 인장시험편을 제작한 뒤 가이드로 전사시키는 방법을 사용하였다. 제작된 시험편들을 사용하여 인장시험을 진행한 후 얻어진 인장 물성을 분석하여 황산처리에 따른 인장 물성의 변화를 비교 분석하였다.