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마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society, v.21 no.2, 2014년, pp.1 - 11
김주현 (국민대학교 기계설계대학원) , 천민우 (국민대학교 기계설계대학원) , 좌성훈 (서울과학기술대학교 NID 융합기술대학원)
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Flexible transparent conductive electrodes (TCEs) have recently attracted a great deal of attention owing to rapid advances in flexible electronic devices, such as flexible displays, flexible photovoltanics, and e-papers. As the performance and reliability of flexible electronics are critically affe...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 유연전자소자를 개발함에 있어서 가장 중요한 재료는 무엇인가? | 유연전자소자를 개발함에 있어서 가장 중요한 재료는 투명전극이다. 투명전극의 특성은 전자소자의 성능에 큰영향을 미치며, 적용하는 소자의 종류에 따라 각기 다른 특성이 요구된다. | |
| 광특성인 haze의 경우, 터치센서에서 어떤 문제를 발생시키는가? | 가령 터치 센서의 경우 저항막 방식의 터치 센서에는 표면 조도 및 일함수(work function)가 중요하지 않으나, organic light emitting diode (OLED) 및 유기태양전지(organic solar cell)에서는 매우 중요하다. 또한 광특성인 haze의 경우 태양전지에서는 haze가 높은 것이 성능에 좋으나, 터치 센서에서는 haze의 발생이 광특성의 저하를 초래한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 투명전극은 ITO(indium tin oxide) 이다. | |
| ITO 전극은 유연전자소자에 적용할 때 어떤 문제가 있는가? | 그러나 ITO 전극은 유연전자소자에 적용하기에는 여러 문제가 있다. Polyethylene terephthalate(PET)와 같은 유연 기판을 사용하는 경우 유리 기판과 달리 200o C 이상의 온도에서 공정이 어렵기 때문에 같이 상온에서 ITO 박막의 성막을 R2R 스퍼터로 제작하게 된다. 그러나 ITO 박막에서 일어나는 도펀트의 치환 활성화는 300o C 이상의 기판 온도를 필요로 하기 때문에 상온 공정을 통해 제작된 비정질구조의 ITO 박막은 매우 높은 면저항과 비저항을 나타내게 된다. 특히 비정질구조의 ITO 박막은 주석이온의 치환이 어려워 낮은 캐리어 농도를 나타낸다. 또한 결정질 ITO 박막에 비해 매우 높은 결함밀도를 가지고 있어 전자의 전도특성이 불량하여 낮은 전자이동도를 나타내게 된다. 이러한 낮은 전자이동도와 낮은 캐리어농도로 인해 상온에서 성막한 비정질구조의 ITO 박막은 높은 면저항을 나타내게 된다.4) 또한 ITO는 oxide로서 매우 brittle 하며, 탄성계수가 약 110 GPa로서 기계적 유연성에 매우 취약하다. ITO와 유연 폴리머 기판 간의 기계적인 mismatch 매우 크며, 기판을 굽히거나, 인장하였을 경우 ITO에 크랙이 쉽게 발생하거나 기판으로 부터의 박리(delamination)를 초래하게 된다. ITO 박막은 약 0.8~1.2%의 인장응력에 파괴된다고 보고되고 있다.5,6) ITO에 발생된 크랙은 쉽게 전파되어 주변의 박막 혹은 소자의 크랙 발생시켜 소자의 파괴를 초래한다. 따라서 유연전자 소자의 개발에서 투명전극의 유연성 확보는 매우 중요한 요소이다. |
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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