비정질 이산화규소 박막의 물결 구조 적용과 신축성 향상

Abstract

봉지재료는 소자를 외부환경으로 보호하며, 전기적으로 절연 시켜주는 역할을 한다. 최근 많이 연구되고 있는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode)는 유연성은 좋으나 수분에 매우 취약하기 때문에 두꺼운 유리와 에폭시(Epoxy)를 사용하여 수분을 차단하고 있다. 하지만 유연소자에 유기발광다이오드를 적용하기 위해서 얇지만 투명하고 두꺼운 유리처럼 수분투습도가 매우 낮은 봉지재료가 필요하다. 그 중 비정질 박막들은 투명하고 밀도가 높고 또한 수분 확산 경로가 될 수 있는 결정립계(garin boundary)가 없어 매우 얇은 두께에서도 수분투습도가 낮아 차세대 봉지재료로 연구되고 있다. 특히, 실리콘 단결정 웨이퍼에 열적 산화를 시켜서 성장시킨 이산화규소(thermally grown silicon dioxide) 박막의 경우, 다른 비정질 박막보다 밀도가 매우 높고, 공동(pin hole)과 결함(defect)이 거의 없어 얇은 두께에서 매우 낮은 수분투습도를 가진다. 하지만 이러한 장점에도 불구하고 열적 산화된 이산화규소는 매우 낮은 탄성한계, 파단연신율을 가지는 특성 때문에 유연소자 적용에 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는, 실리콘 기판을 물결모양으로 식각하고 산화시켜 물결모양의 비정질 이산화규소 박막을 제작하였다. 또한, 물결구조의 비정질 이산화규소 박막과 평평한 비정질 이산화규소 박막의 일축인장시험을 통해서, 단일막의 탄성계수와 탄성한계와 물결구조 박막의 신축성과의 상관관계를 분석하였다.