KR101513147B1 - Method for transfer of Oxide semi-conductor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산화물 반도체 전사 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물의 전기분해를 이용하여 산화물 반도체를 딱딱한 기판뿐만 아니라 투명한 기판 및 플렉서블 기판에 전사하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of transferring an oxide semiconductor, and more particularly, to a method of transferring an oxide semiconductor to a hard substrate, a transparent substrate, and a flexible substrate using electrolysis of water.
투명 전자소자는 투명한 반도체 및 전도체, 절연체를 기반으로 투명 기판상에 제조되며, 기존 실리콘(Si) 계열의 박막 트랜지스터(TFT)에 비하여 상대적으로 단순한 구조를 가지고 있어 실리콘 기반의 반도체 소자에 비해 대면적으로 저가의 소자 개발이 가능한 장점을 가지고 있다.Transparent electronic devices are manufactured on transparent substrates based on transparent semiconductors, conductors, and insulators, and have a relatively simple structure compared to conventional silicon (Si) type thin film transistors (TFT) It is possible to develop low-cost devices.
상술한 바와 같은 투명전자소자로 적합한 산화물 반도체는 높은 이동도 값과 넓은 밴드갭(band-gap)을 갖는 반도체 소재로써 주로 산화 인듐(Induim Oxide), 산화 갈륨(Gallium oxide), 산화 주석(Tin oxide), 산화 아연(Zinc oxide) 등의 산화물들이 사용되며 특히 플렉서블 투명 전자소자는 구부릴 수 있는 전자소자에 응용이 가능할 뿐만 아니라 기존의 불투명 소자를 대체할 수 있는 신축성이 향상된 투명 전자소자로의 개발 또한 용이한 장점을 가지고 있다.The oxide semiconductor suitable for the above-described transparent electronic device is a semiconductor material having a high mobility value and a wide band gap, and is mainly composed of indium oxide, gallium oxide, tin oxide ), And zinc oxide (Zinc oxide) are used. In particular, flexible transparent electronic devices are applicable not only to bendable electronic devices but also to transparent electronic devices with improved elasticity that can replace existing opaque devices. It has easy advantages.
현재 플렉서블 투명 소자를 제조하는 방법으로는 유연한 플라스틱 기판상에 반도체 소자를 직접 제조하는 방법이 사용되고 있으나 열에 약한 플라스틱 기판의 특성상 250℃ 이하의 저온에서 이루어지게 된다.At present, as a method of manufacturing a flexible transparent device, a method of directly manufacturing a semiconductor device on a flexible plastic substrate is used, but it is performed at a low temperature of 250 ° C or less due to the characteristics of a plastic substrate which is weak in heat.
그러나 활성층으로 사용되는 산화물 재료는 전기적으로 안정된 특성과 소자로서 신뢰성을 확보하기 위해 고온 공정의 열처리가 요구된다.However, the oxide material used as the active layer is required to be heat-treated in a high-temperature process in order to secure electrical stability and device reliability.
보다 구체적으로, 플라스틱 기판상에 저온 공정으로 제조되는 산화물 반도체의 경우 대부분 비정질(amorphous) 또는 다결정(polycrystalline) 형태의 산화물로서 나노 구조(nanostructure)를 갖게 된다. 그러나, 저온 공정만으로 구현되는 반도체 소재의 특성을 개선하기 위해서는 채널의 캐리어 농도를 조절이 필요하고, 특히 ZnO의 경우 산소공핍과 Zinc-interstitials은 소재의 전기적 물성을 나타내는데 가장 중요한 요소로 열처리 공정을 통한 조절이 필요하다.More specifically, in the case of oxide semiconductors manufactured by a low-temperature process on a plastic substrate, most of them have nanostructure as oxides of amorphous or polycrystalline type. However, in order to improve the characteristics of the semiconductor material realized by only the low-temperature process, it is necessary to control the carrier concentration of the channel. Especially, in the case of ZnO, oxygen depletion and Zinc-interstitials are the most important factors for showing the electrical properties of the material. Need adjustment.
이와 같이 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방안은 이미 공지되어 있으나, 일반적으로 전사 과정에서 높은 열처리 온도를 요구하고 있으므로 딱딱한 기판에는 적용이 가능하나 유연한 기판에는 적용하기 곤란한 문제점이 있다.Although the method of transferring the oxide semiconductor onto the substrate is already known, since it requires a high heat treatment temperature in the transfer process in general, it can be applied to a rigid substrate, but it is difficult to apply it to a flexible substrate.
따라서, 본 발명의 목적은, 비교적 단가가 저렴하며, 딱딱한 기판뿐만 아니라 투명한 기판 및 플렉서블 기판에 적용이 가능한 산화물 반도체 전사 방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an oxide semiconductor transfer method that is relatively inexpensive and can be applied not only to a rigid substrate but also to a transparent substrate and a flexible substrate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법은 금속 박막의 상단에 산화물 반도체를 코팅하는 단계, 코팅하지 않은 금속 박막과 코팅한 상기 금속 박막을 수조에 담근 후 코팅한 금속 박막에 (+)극을 연결하며, 코팅하지 않은 금속 박막에 (-)극을 연결한 후 전압을 가하는 단계 및 물의 전기분해에 의해 발생한 수소와 산소로 인해 금속 박막으로부터 분리된 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of transferring an oxide semiconductor onto a substrate, the method comprising: coating an oxide semiconductor on an upper surface of the metal thin film; coating the metal thin film coated with the non- A step of connecting a (+) electrode to a metal thin film, a step of connecting a (-) electrode to an uncoated metal thin film and then applying a voltage, and a step of forming an oxide semiconductor, which is separated from the metal thin film by hydrogen and oxygen generated by electrolysis of water, On the recording medium.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법은 금속 박막의 상단에 산화물 반도체를 스핀 코팅하는 단계, 상기 산화물 반도체가 코팅된 상기 금속 박막 상단에 폴리머를 코팅하는 단계, 코팅하지 않은 금속 박막과 코팅한 상기 금속 박막을 전해질이 용해된 물이 담긴 수조에 담근 후 코팅한 금속 박막에 (+)극을 연결하며, 코팅하지 않은 금속 박막에 (-)극을 연결한 후 전압을 가하는 단계 및 물의 전기분해에 의해 발생한 수소와 산소로 인해 금속 박막으로부터 분리된 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of transferring an oxide semiconductor on a substrate, comprising spin coating an oxide semiconductor on the top of the metal thin film, coating the polymer on top of the metal thin film coated with the oxide semiconductor, (+) Electrode is connected to the metal thin film coated with the metal thin film coated with the uncoated metal thin film, and the negative electrode is connected to the uncoated metal thin film by immersing the metal thin film coated with the uncoated metal thin film in a water tank containing electrolyte- And then transferring the oxide semiconductor separated from the metal thin film due to hydrogen and oxygen generated by the electrolysis of water onto the substrate.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법은 금속 박막의 상단에 산화물 반도체를 스핀 코팅하는 단계, 상기 산화물 반도체가 코팅된 상기 금속 박막 상단에 폴리머를 코팅하는 단계, 코팅하지 않은 금속 박막과 코팅한 상기 금속 박막을 전해질이 용해된 물이 담긴 수조에 담근 후 코팅한 금속 박막에 (+)극을 연결하며, 코팅하지 않은 금속 박막에 (-)극을 연결한 후 전압을 가하는 단계 및 물의 전기분해에 의해 발생한 수소와 산소로 인해 금속 박막으로부터 분리된 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 단계를 포함하며, 기판에 전사된 산화물 반도체의 이동도는 15㎠/s-V이며, 온/오프 비율은 107임을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of transferring an oxide semiconductor onto a substrate, comprising spin coating an oxide semiconductor on the top of the metal thin film, coating the polymer on top of the metal thin film coated with the oxide semiconductor, (+) Electrode is connected to a metal thin film coated with a metal thin film coated with an uncoated metal thin film and then immersed in a water tank containing electrolyte-dissolved water, and a negative electrode is connected to the uncoated metal thin film And transferring the oxide semiconductor separated from the metal thin film due to hydrogen and oxygen generated by electrolysis of water onto the substrate, wherein the mobility of the oxide semiconductor transferred to the substrate is 15 cm 2 / sV , And the on / off ratio is 10 7 .
기존 높은 열처리 온도를 필요로 하는 용액형 산화물 반도체는 플라스틱과 같이 딱딱한 기판 상에서만 공정이 가능하다는 단점이 있었다. 그러나, 본 발명에서 제안하는 물의 산화-환원 반응을 이용한 공정은 금속 박막 상단에서 미리 열처리를 한 후 기판에 전사할 수 있으므로, 플라스틱과 같이 딱딱한 기판뿐만 아니라 투명한 기판 및 플렉서블 기판에도 전사가 가능하다는 장점이 있다. 또한, 플레서블 기판에 전사가 가능하므로 향후 웨어러블(wearable) 컴퓨터의 일 예인 스마트 워치나 스마트 글라스에 적용이 가능하다.Conventional solution type oxide semiconductors requiring high heat treatment temperature have a disadvantage in that they can be processed only on a rigid substrate such as plastic. However, since the process using the oxidation-reduction reaction of water proposed in the present invention can be transferred to the substrate after the heat treatment at the top of the metal thin film, it is possible to transfer not only the hard substrate but also the transparent substrate and the flexible substrate . In addition, since it can be transferred to a flexible substrate, it can be applied to smart watches and smart glasses, which are one example of a wearable computer in the future.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 금속 박막으로부터 분리된 폴리머가 코팅된 산화물 반도체를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 기판 상에 전사된 산화물 반도체의 이미지를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정을 도시한 흐름도, 그리고
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 전기분해 방식을 적용하여 생성한 산화물 반도체를 기판 상에 전사하였을 경우의 이동도와 특성을 도시하고 있다.FIG. 1 illustrates a process of transferring an oxide semiconductor onto a substrate according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 illustrates an oxide semiconductor coated with a polymer separated from a metal thin film according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 illustrates an image of an oxide semiconductor transferred onto a substrate according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of transferring an oxide semiconductor onto a substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 5 illustrates mobility and characteristics of an oxide semiconductor produced by applying an electrolysis method according to an embodiment of the present invention when transferred onto a substrate.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정을 도시한 도면이다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정에 대해 상세하게 알아보기로 한다.1 is a view illustrating a process of transferring an oxide semiconductor on a substrate according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process of transferring oxide semiconductor on a substrate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도 1a에서 본 발명에서 제안하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정은 구리와 같은 얇은 금속 박막(호일)(100)을 준비한다. 구리 이외에 다른 금속 재질의 박막을 본 발명에서 제안하는 박막으로 대체할 수 있음은 자명하다.In FIG. 1A, a thin metal film (foil) 100 such as copper is prepared in the process of transferring the oxide semiconductor proposed in the present invention onto a substrate. It is apparent that a thin film of a metal other than copper can be substituted for the thin film proposed in the present invention.
도 1b에서 본 발명에서 제안하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정은 금속 박막(100)의 상단에 용액형 산화물 반도체(110)를 코팅한 후 어닐링(annealing)한다. 금속 박막(100)의 상단에 산화물 반도체(110)를 코팅하는 방식은 스핀 코팅(spin-coating)을 포함한 다양한 방식을 적용할 수 있다. Referring to FIG. 1B, in the process of transferring the oxide semiconductor proposed in the present invention onto a substrate, a solution
도 1c에서 본 발명에서 제안하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정은 용액형 산화물 반도체(또는 산화물 반도체)를 코팅한 금속 박막(100)의 상단에 지지대 역할을 수행할 폴리머(120)를 추가로 코팅한다. 폴리머의 종류로는 PMMA(poly methyl methacrylate) 등의 사용될 수 있다.1C, the process of transferring the oxide semiconductor proposed in the present invention onto a substrate may be performed by adding a
도 1d에서 본 발명에서 제안하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정은 수조(130)에 물을 담은 후, 물의 전도성을 향상시키기 위해 전해질을 용해시켜 준다. 물론 이 경우 전해질의 구성 물질이 물의 전기분해에 의해 나오는 산소나 수소에 영향을 주면 안 된다. 즉, 전해질의 구성 물질이 물의 전기분해에 의해 나오는 산소나 수소에 영향을 주는 경우, 용액형 산화물 반도체(110)가 금속 박막(120)으로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있기 때문이다.In FIG. 1D, the oxide semiconductor proposed in the present invention is transferred onto a substrate by immersing the water in the water tank 130 and then dissolving the electrolyte to improve water conductivity. Of course, in this case, the constituents of the electrolyte should not affect the oxygen or hydrogen produced by the electrolysis of water. That is, since the solution
도 1e에서 본 발명에서 제안하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정은 산화물 반도체가 코팅된 금속 박막을 도 1d에서 준비한 수조(130)에 담근다. 이 경우 산화물 반도체가 코팅된 금속 박막(100)은 산화 전극(+극, anode)에 연결하며, 일반 금속 박막은 환원 전극(-극, cathode)에 연결한다. 1E, the oxide semiconductor proposed in the present invention is transferred onto a substrate by immersing the metal thin film coated with the oxide semiconductor in the water tank 130 prepared in FIG. 1D. In this case, the metal
도 1f에서 본 발명에서 제안하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정은 산화 전극과 환원 전극에 전압을 가한다. 산화 전극과 환원 전극에 전압을 가하면, 산화 전극에서는 산소가 발생하며, 환원 전극에서는 수소가 발생한다. 이렇게 발생한 산소와 수소에 의해 금속 박막(100) 상단에 코팅된 산화물 반도체(110)가 금속 박막(100)으로부터 이탈된다. 물론 이 경우 지지대 역할을 수행하는 폴리머(120)는 산화물이 이탈되는 과정에서 산화물 반도체가 손상되지 않도록 하는 역할을 수행한다. 하기 수학식은 산화 전극과 환원 전극에 전압을 가한 경우 수조에서 일어나는 물이 전기분해를 나타내고 있다.In FIG. 1F, the process of transferring the oxide semiconductor proposed in the present invention onto a substrate applies a voltage to the oxidizing electrode and the reducing electrode. When a voltage is applied to the oxidizing electrode and the reducing electrode, oxygen is generated in the oxidizing electrode and hydrogen is generated in the reducing electrode. The
[수학식][Mathematical Expression]
(+)극 : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e- (+) Pole: 2H 2 O? O 2 + 4H + + 4e -
(-)극 : 4H2O+ 4e-→ 2H2 + 4OH- (-) Polar: 4H 2 O + 4e - ? 2H 2 + 4OH -
------------------------------------------------------------------
전체 반응: 6H2O → 2H2 + O2 + 4OH- +4H+ Overall reaction: 6H 2 O → 2H 2 + O 2 + 4OH - + 4H +
4OH- +4H+ → 2H2O → 2H2 + O2
4OH - + 4H + - & gt ; 2H 2 O - > 2H 2 + O 2
도 1g에서 본 발명에서 제안하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정은 금속 박막으로부터 이탈된 폴리머/산화물 반도체 층을 전사하고자 하는 기판 상에 전사한다. 이후 폴리머를 산화물 반도체로부터 분리하면, 산화물 반도체가 전사된 기판을 얻을 수 있다. 상술한 바와 같이 기판은 딱딱한 기판뿐만 아니라 투명하거나 신축성이 있는 플렉서블 기판 상에도 본 발명에서 제안하는 방식을 적용할 수 있다.In FIG. 1G, in the process of transferring the oxide semiconductor proposed in the present invention onto a substrate, the polymer / oxide semiconductor layer separated from the metal thin film is transferred onto a substrate to be transferred. Thereafter, when the polymer is separated from the oxide semiconductor, a substrate transferred with the oxide semiconductor can be obtained. As described above, the substrate proposed in the present invention can be applied not only to a rigid substrate but also to a flexible or flexible substrate having transparency or stretchability.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 금속 박막으로부터 분리된 폴리머가 코팅된 산화물 반도체를 도시하고 있다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명에 의한 전기 분해를 이용하여 금속 박막으로부터 분리된 산화물 반도체를 획득할 수 있다.FIG. 2 illustrates an oxide semiconductor coated with a polymer separated from a metal thin film according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the oxide semiconductor separated from the metal thin film can be obtained by using the electrolysis according to the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 기판 상에 전사된 산화물 반도체의 이미지를 도시하고 있다. 특히 도 3(a)은 현미경 이미지를 도시하고 있으며, 도 3(b)는 SEM(주사 전자 현미경) 이미지를 도시하고 있다.3 shows an image of an oxide semiconductor transferred onto a substrate according to an embodiment of the present invention. Particularly, FIG. 3 (a) shows a microscope image and FIG. 3 (b) shows an SEM (scanning electron microscope) image.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 과정에 대해 상세하게 알아보기로 한다.4 is a flowchart illustrating a process of transferring an oxide semiconductor onto a substrate according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process of transferring oxide semiconductor on a substrate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
S400단계에서 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방식은 금속 박막상에 산화물 반도체를 코팅한다. 코팅 방식은 상술한 바와 같이 스핀 코팅 이외에 다른 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 금속 박막을 구성하는 금속 재질 역시 구리 이외에 다른 다양한 금속이 적용될 수 있으나, 전기 분해 시 산화 반응이나 환원 반응이 일어나지 않는 것이 바람직하다.The method of transferring the oxide semiconductor onto the substrate in step S400 includes coating an oxide semiconductor on the metal thin film. As described above, various methods other than spin coating can be applied to the coating method, and a variety of metals other than copper may be used as a metal material constituting the metal thin film. However, it is preferable that oxidation or reduction reaction does not occur during electrolysis .
S402단계에서 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방식은 산화물 반도체를 코팅한 금속 박막에 폴리머를 코팅한다. 폴리머는 상술한 바와 같이 산화물 반도체의 지지대 역할을 수행한다.In the method of transferring the oxide semiconductor onto the substrate in step S402, the polymer is coated on the metal thin film coated with the oxide semiconductor. The polymer acts as a support for the oxide semiconductor as described above.
S404단계에서 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방식은 전해질이 용해된 수조에 금속 박막을 담근 후 전극을 연결한다. 이 경우, 산화물 반도체가 코팅된 금속 박막에는 산화 전극을 연결하며, 일반 금속 박막에는 환원 전극을 연결한다. 이후 산화 전극과 환원 전극에서 전압을 가한다. 전압을 가하게 되면, 수조의 물은 전기분해를 시작하며, 이로 인해 산화전극에서는 산소가 발생하며, 환원전극에서는 수소가 발생한다. 발생된 산소와 수소에 의해 산화물 반도체는 금속 박막으로부터 분리된다.In the method of transferring the oxide semiconductor onto the substrate in the step S404, the electrode is connected after the metal thin film is immersed in the water tank in which the electrolyte is dissolved. In this case, the oxidized electrode is connected to the metal thin film coated with the oxide semiconductor, and the reducing electrode is connected to the ordinary metal thin film. Then, a voltage is applied to the oxidizing electrode and the reducing electrode. When the voltage is applied, the water in the water tank starts electrolysis, which causes oxygen to be generated in the oxidizing electrode and hydrogen in the reducing electrode. The oxide semiconductor is separated from the metal thin film by the generated oxygen and hydrogen.
S406단계에서 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방식은 분리된 산화물 반도체를 기판 상에 전사한다. 상술한 바와 같이 기판은 딱딱한 기판뿐만 아니라 투명한 기판 또는 플렉서블 기판에 모두 적용할 수 있다. 이후 산화물 반도체 상단에 코팅된 폴리머를 제거한다. In the method of transferring the oxide semiconductor onto the substrate in the step S406, the separated oxide semiconductor is transferred onto the substrate. As described above, the substrate can be applied not only to a rigid substrate but also to a transparent substrate or a flexible substrate. Thereafter, the polymer coated on top of the oxide semiconductor is removed.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 전기분해 방식을 적용하여 생성한 산화물 반도체를 기판 상에 전사하였을 경우의 이동도와 특성을 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 전기분해 방식을 적용하여 생성한 산화물 반도체를 기판 상에 전사하였을 경우의 이동도와 특성에 대해 알아보기로 한다.FIG. 5 illustrates mobility and characteristics of an oxide semiconductor produced by applying an electrolysis method according to an embodiment of the present invention when transferred onto a substrate. Hereinafter, the mobility and characteristics of the oxide semiconductor produced by applying the electrolysis method according to an embodiment of the present invention on a substrate will be described with reference to FIG.
도 5에 의하면, 전기분해 방식을 적용하여 생성한 산화물 반도체를 기판 상에 적용하였을 경우, 이동도는 대략 15㎠/s-V이며, 온/오프 비율(on/off ratio)은 대략 107 정도임을 알 수 있다. 즉, 본 발명은 현재 적용되고 있는 딱딱한 기판 상에 용액형 산화물 반도체를 스핀 코팅 방식으로 적용하였을 경우의 이동도와 특성과 동일한 이동도와 특성을 갖는 것을 알 수 있다.5, when the oxide semiconductor produced by applying the electrolysis method is applied to a substrate, the mobility is about 15 cm 2 / sV, and the on / off ratio is about 10 7 . That is, it can be seen that the present invention has the same mobility and characteristics as the mobility and characteristics when a solution type oxide semiconductor is applied on a hard substrate currently applied by spin coating.
이와 같이 본 발명은 딱딱한 기판뿐만 아니라 투명한 기판 또는 플렉서블 기판 상에도 적용이 가능하므로, 웨어러블(wearable) 컴퓨터의 일 예인 스마트 워치나 스마트 글라스에 적용이 가능하다.As described above, the present invention can be applied not only to a rigid substrate but also to a transparent substrate or a flexible substrate, and thus can be applied to a smart watch or smart watch, which is one example of a wearable computer.
한편, 본 발명에 따른 산화물 반도체를 기판에 전사하는 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The method of transferring the oxide semiconductor to the substrate according to the present invention may be applied to a method of manufacturing the oxide semiconductor according to the embodiments of the present invention, All or some of them may be selectively combined.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
100 : 금속 박막 110 : 산화물 반도체
120 : 폴리머 130 : 수조100: metal thin film 110: oxide semiconductor
120: polymer 130: water tank
Claims (12)
금속 박막의 상단에 산화물 반도체를 코팅하는 단계;
상기 산화물 반도체 상단에 폴리머를 코팅하는 단계;
코팅하지 않은 금속 박막과 코팅한 상기 금속 박막을 수조에 담근 후 코팅한 금속 박막에 (+)극을 연결하며, 코팅하지 않은 금속 박막에 (-)극을 연결한 후 전압을 가하는 단계; 및
물의 전기분해에 의해 발생한 수소와 산소로 인해 금속 박막으로부터 분리된 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법.A method for transferring an oxide semiconductor onto a substrate,
Coating an oxide semiconductor on the top of the metal thin film;
Coating a polymer on top of the oxide semiconductor;
(+) Electrode is connected to the coated metal thin film after immersing the metal thin film coated with the uncoated metal thin film in a water tank, and the negative electrode is connected to the uncoated metal thin film, and then voltage is applied; And
And transferring the oxide semiconductor separated from the metal thin film to the substrate due to hydrogen and oxygen generated by electrolysis of water.
딱딱한 기판, 투명한 기판 또는 플렉서블 기판 중 어느 하나임을 특징으로 하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법.The substrate processing apparatus according to claim 3,
A method for transferring an oxide semiconductor onto a substrate, characterized in that the oxide semiconductor is one of a rigid substrate, a transparent substrate, and a flexible substrate.
상기 수조는 전도성을 향상시키기 위해 전해질이 용해된 물이 담겨 있음을 특징으로 하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법.The method of claim 3,
Wherein the water tank contains water in which an electrolyte is dissolved to improve the conductivity.
전기분해에 의해 상기 (+)극에서는 산소가 발생하며, 상기 (-)극에서는 수소가 발생함을 특징으로 하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법.The method of claim 3,
Wherein oxygen is generated in the (+) electrode by electrolysis and hydrogen is generated in the (-) electrode.
[수학식]
(+)극 : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
(-)극 : 4H2O+ 4e-→ 2H2 + 4OH- 7. The method of claim 6, wherein the electrolysis occurring at the (+) and (-) poles is the same as the following equation.
[Mathematical Expression]
(+) Pole: 2H 2 O? O 2 + 4H + + 4e -
(-) Polar: 4H 2 O + 4e - ? 2H 2 + 4OH -
금속 박막의 상단에 산화물 반도체를 스핀 코팅하는 단계;
상기 산화물 반도체가 코팅된 상기 금속 박막 상단에 폴리머를 코팅하는 단계;
코팅하지 않은 금속 박막과 코팅한 상기 금속 박막을 전해질이 용해된 물이 담긴 수조에 담근 후 코팅한 금속 박막에 (+)극을 연결하며, 코팅하지 않은 금속 박막에 (-)극을 연결한 후 전압을 가하는 단계; 및
물의 전기분해에 의해 발생한 수소와 산소로 인해 금속 박막으로부터 분리된 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법.A method for transferring an oxide semiconductor onto a substrate,
Spin-coating an oxide semiconductor on the top of the metal thin film;
Coating a polymer on top of the metal thin film coated with the oxide semiconductor;
(+) Electrode is connected to a metal thin film coated with an uncoated metal thin film and the metal thin film is immersed in a water tank containing electrolyte-dissolved water, and a negative electrode is connected to an uncoated metal thin film Applying a voltage; And
And transferring the oxide semiconductor separated from the metal thin film to the substrate due to hydrogen and oxygen generated by electrolysis of water.
전기분해에 의해 상기 (+)극에서는 산소가 발생하며, 상기 (-)극에서는 수소가 발생함을 특징으로 하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법.10. The method of claim 9,
Wherein oxygen is generated in the (+) electrode by electrolysis and hydrogen is generated in the (-) electrode.
[수학식]
(+)극 : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
(-)극 : 4H2O+ 4e-→ 2H2 + 4OH- 11. The method of claim 10, wherein the electrolysis occurring at the (+) and (-) poles is the same as the following equation.
[Mathematical Expression]
(+) Pole: 2H 2 O? O 2 + 4H + + 4e -
(-) Polar: 4H 2 O + 4e - ? 2H 2 + 4OH -
금속 박막의 상단에 산화물 반도체를 스핀 코팅하는 단계;
상기 산화물 반도체가 코팅된 상기 금속 박막 상단에 폴리머를 코팅하는 단계;
코팅하지 않은 금속 박막과 코팅한 상기 금속 박막을 전해질이 용해된 물이 담긴 수조에 담근 후 코팅한 금속 박막에 (+)극을 연결하며, 코팅하지 않은 금속 박막에 (-)극을 연결한 후 전압을 가하는 단계; 및
물의 전기분해에 의해 발생한 수소와 산소로 인해 금속 박막으로부터 분리된 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 단계를 포함하며,
기판에 전사된 산화물 반도체의 이동도는 15㎠/s-V이며, 온/오프 비율은 107임을 특징으로 하는 산화물 반도체를 기판 상에 전사하는 방법.A method for transferring an oxide semiconductor onto a substrate,
Spin-coating an oxide semiconductor on the top of the metal thin film;
Coating a polymer on top of the metal thin film coated with the oxide semiconductor;
(+) Electrode is connected to a metal thin film coated with an uncoated metal thin film and the metal thin film is immersed in a water tank containing electrolyte-dissolved water, and a negative electrode is connected to an uncoated metal thin film Applying a voltage; And
Transferring an oxide semiconductor separated from the metal thin film due to hydrogen and oxygen generated by electrolysis of water onto a substrate,
Wherein the mobility of the oxide semiconductor transferred to the substrate is 15 cm 2 / sV and the on / off ratio is 10 7 .
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|---|---|---|---|---|
| KR101733297B1 (en) | 2015-09-04 | 2017-05-08 | 포항공과대학교 산학협력단 | Manufacturing method of metal nanowire electrode |
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-
2014
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