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새로운 경제적인 공정으로 광학적으로 투명하고 플렉서블 (flexible)하며 전도성이 좋은 금 박막이 만들어질 수 있다. 이 공정은 단결정 금 박막을 증착한다 (Science, 'Epitaxial lift-off of electrodeposited single crystal gold foils for flexible electronics'). 단결정 금 성장은 고성능 전자 부품을 제조하는데 중요한 필수요건이다. 새로운 공정은 플렉서블 전자 장치를 구현할 수 있다. 이러한 장치에는 웨어러블 (wearable) 태양 전지, 센서 및 우수한 특성을 지닌 플렉서블 디스플레이가 포함된다. 연구팀은 실리콘 웨이퍼를 템플릿으로 사용하여 단결정, 웨이퍼 크기, 유연성, 투명 및 전도성 금박을 만들기 위한 간단하고 저렴한 새 공정을 개발했다. 결정질 금박을 만드는 새로운 공정은 웨어러블 태양 전지, 센서 및 플렉서블 디스플레이와 같은 플렉서블 전자 장치에 유용하다. 금은 전기도금으로 불리는 공정으로 통해 용액으로부터 증착되어 에피텍셜 성장으로 원자적으로 정렬된 실리콘 웨이퍼를 주형으로 하여결정질인 금 막이 생성된다. 기상 증착과 같은 다른 필름 제조 방법은 다결정 금 필름을 생성하는데, 이는 나쁜 전자 특성 및 효율적이지 않는 장치로 인해 고려되지 않는다. 이 연구의 새로운 점에서, 과학자들은 에칭될 수 있는 산화 규소를 형성함으로써 규소 웨이퍼에서 정렬된 금박을 제거했다. 실리콘 산화물 형성은 2 단계 공정이었다. 첫째, 금박의 구멍을 사용하여 물이 금-실리콘 계면에 도달하여 표면에 산소를 공급할 수 있었다. 두 번째로, 화학 반응은 광전기 화학 산화 (photelectrochemical oxidation)라고 불리는 과정을 통해 빛에 노출됨으로써 촉진되었다. 금박은 세 종류의 플렉시블 전자 장치 제작의 주형으로 사용되었다. 무기 반도체 일산화탄소의 증착에 의해 형성된 다이오드 유기 발광체 트리스(비피리딜)루테늄 (II) (tris(bipyridyl)ruthenium(II))의 스핀 코팅에 의한 유기 발광 다이오드 (OLED) 넓은 밴드 갭 반도체 및 압전 응용 분야에서 사용할 수 있는 아연 산화물 나노 와이어. 세 가지 유형의 소자 모두 우수한 특성을 보였다. 기계적 성질, 금 박막 및 산화 아연 나노 와이어에 대해 테스트된 재료의 경우, 수 백 번의 휨 시험 후에도 품질이 저하되지 않아 플렉서블 전자 제품 응용에서 금 박막의 생존 가능성을 입증했다. 금 자체는 또한 웨어러블 센서와 같은 장치로 사용될 수 있다. |
