물결구조를 적용한 고 신축성 비정질 이산화규소 박막봉지기술

Abstract

봉지재료는 소자를 외부환경으로 보호하며, 전기적으로 절연시켜주는 역할을 한다. 특히, 유기발광다이오드와 같이 유연성은 좋으나 수분에 매우 취약한 소자를 위해서 얇지만 투명하고 수분투습도가 매우 낮은 비정질 금속 산화막을 봉지재료에 적용하는 연구가 진행되고 있다. 그 중 실리콘 단결정 웨이퍼에 열적 산화를 시켜서 성장시킨 이산화규소는 다른 비정질 박막보다 밀도가 매우 높고, 공동과 결함이 거의 없어서 얇은 두께에서 매우 낮은 수분투습도를 가지기 때문에 차세대 봉지재료로 많이 연구되고 있다. 하지만 이러한 장점에도 불구하고 열적 산화된 이산화규소는 매우 낮은 탄성변형한계를 가지는 특성 때문에 유연소자에 적용하기에 어려움이 있다. 최근 연구에서 탄성변형한계가 낮은 박막의 신축성을 향상시키기 위해서, 물결모양의 고분자기판 위에 박막을 증착시켜 신축성을 향상시킨 연구가 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판을 다양한 물결모양으로 식각하고 열적 산화시켜 물결모양의 고 신축성 이산화규소 박막을 제작하였다. 그리고 인장시험을 통해서 물결모양의 박막의 신축성을 파악하였다. 또한 평평한 비정질 이산화규소 단일막의 일축인장시험을 통해 단일막의 탄성계수와 항복강도를 얻고 유한요소법 분석을 통해 물결구조와 신축성과의 상관관계를 분석하였다.