신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층 및 이를 포함하는 트랜지스터
A semiconductor layer having elasticity and self-healing properties and a transistor including the same
특허 요약
본 발명의 일 실시예는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층 및 이를 포함하는 트랜지스터를 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 신축성과 자가치유 특성을 가지는 트랜지스터는 전극, 절연막, 반도체층의 모든 부품이 자가치유 고분자로 제작되어 트랜지스터 자체를 칼로 절단한 후 그 부위를 다시 접촉시켰을 때, 절단 전의 성능과 거의 유사한 성능을 나타내며 50% 이상 신축한 경우에도 소자의 On/Off 특성이 유지가 가능한 효과가 있다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서,상기 반도체성 물질의 함량은 반도체층 함량 대비 20 wt% 내지 100 wt%인 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제1항에 있어서,상기 신축성 자가치유 고분자는 전체 반도체층 함량 대비 33.3wt% 내지 500wt%인 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제1항에 있어서,상기 반도체성 물질과 신축성 자가치유 고분자 물질의 혼합 중량비는 1:1 내지 1:3 인 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제1항에 있어서,상기 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층의 신축률은 0% 초과 30% 이하인 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제1항에 있어서,상기 신축성 자가치유 고분자는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리우레아(Polyurea), 풀러린계고무(Fluoropolymer), 카르복사미드(Carboximide) 및 스티렌계 블록 공중합체(Styrene-butadiene-styrene, Styrene-ethylene-butadiene-styrene, Styrene-isoprene-styrene)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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반도체성 물질; 및신축성 자가치유 고분자를 포함하되,상기 반도체성 물질과 신축성 자가치유 고분자는 수소 결합된 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제1항에 있어서,상기 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층은 절단 부위를 접촉하면 자가치유 되는 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제1항에 있어서,상기 반도체성 물질은 P형 반도체 고분자, N형 반도체 고분자 또는 반도체성 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제3항에 있어서,상기 P형 반도체 고분자는 DPP-DTT, P3HT, P3OT, P3DT, P3DDT, P4DBT, PBTTPD, PQT-12, PDPP3T, PBDTT, C8-BTBT, Ferrocene, Pentacene, P-29-DPPDTSE, PffBT4T-2DT, PTDPPTFT4, DPPT-TT 및 DPP-TVT로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제3항에 있어서,상기 N형 반도체 고분자는 P(NDI2OD-T2), N2200, PDI8-CN2, FPTBBT, PC61BM 및 PTVPhI-Eh 로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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제3항에 있어서,상기 반도체성 화합물은 반도체성 단일벽 탄소나노튜브, 그래핀, 이황화 몰리브덴(MoS2) 및 흑린(BP)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성과 자가치유 특성을 가지는 반도체층.

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하부 기판;상기 하부 기판 상에 위치하는 소스 전극과 드레인 전극;상기 소스 전극과 드레인 전극 상에 위치하는 반도체층;상기 반도체층 상에 위치하는 절연층;상기 절연층 상에 위치하는 게이트 전극;및상기 게이트 전극 상에 위치하는 상부 기판을 포함하되,상기 게이트 전극, 절연층, 반도체층 및 소스 전극과 드레인 전극은 신축성 자가치유 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터.

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제12항에 있어서,상기 하부 기판은 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리우레아(Polyurea), 풀러린계고무(Fluoropolymer), 카르복사미드(Carboximide) 및 스티렌계 블록 공중합체(Styrene-butadiene-styrene, Styrene-ethylene-butadiene-styrene, Styrene-isoprene-styrene)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터.

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제12항에 있어서,상기 상부 기판은 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리우레아(Polyurea), 풀러린계고무(Fluoropolymer), 카르복사미드(Carboximide) 및 스티렌계 블록 공중합체(Styrene-butadiene-styrene, Styrene-ethylene-butadiene-styrene, Styrene-isoprene-styrene)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터.

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제12항에 있어서,상기 게이트 전극은 탄소나노튜브, 금속 나노와이어, 금속 마이크로파우더 및 금속 나노박막으로 구성된 소재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터.

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제12항에 있어서,상기 반도체층은 P형 반도체 고분자, N형 반도체 고분자 또는 반도체성 화합물로 구성된 반도체성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터.

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제12항에 있어서,상기 소스 전극과 드레인 전극은 탄소나노튜브, 금속 나노와이어, 금속 마이크로파우더 및 금속 나노박막으로 구성된 소재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터.

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제12항에 있어서,상기 반도체층의 두께는 50 nm 내지 300 nm 인 것을 특징으로 하는 트랜지스터.