http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201402588/full http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn503799j 
하정숙 교수 연구 그룹의 스트레처블 소자팀 (좌측 상단부터 시계방향으로 진상우, 윤장열, 김형준, 임예인, 하정숙 교수, 홍수영)
현재 전자기기는 소형화, 집적화를 넘어 몸에 부착이 가능한 형태로 발전되고 있다. 그에 따라 유연하거나 늘임이 가능한 형태의 전자 소자의 개발에 대한 중요성이 강조된다. 특히 늘임이 가능한 소자인 스트레처블 일렉트로닉스는 미래 피부 부착형 집적 소자를 현실화하는데 필수적인 요소이다. 이제까지 많은 연구가 진행된 스트레처블 소자는 소자간 전기적 연결을 위한 연결선 공정이 어려울 뿐만 아니라, 연결선이 차지하는 면적이 높아 효율적인 공정이 어렵다. 이를 해결하기 위해, 하정숙 교수팀의 윤장열 박사와 홍수영, 임예인 연구원은 새로운 개념의 3차원 구조를 가지는 스트레처블 일렉트로닉스 공정을 개발하였다. 새롭게 디자인된 스트레처블 소자가 가지는 특징은 다음과 같다. ▶ 양면 집적이 가능하여 기존 스트레처블 소자 공정 대비 2배의 집적 효율을 보인다. ▶ 액체 금속의 한 종류인 EGaIn (Eutectic Gallium Indium)을 고분자 기판 내에 주입하여 외부 변형에서도 안정적으로 소자간의 전기적 연결을 유지할 수 있다. ▶ Young’s modulus가 다른 PDMS와 Ecoflex, 그리고 이의 혼합물과 같은 다양한 고분자를 기판으로 사용하여 스트레칭 시 반도체 소자를 완벽하게 보호할 수 있는 디자인을 개발하였다. ▶ 은 나노선을 이용한 전도성 스티커를 이용하여 외부 환경에 안전한 연결 공정을 개발하였다. ▶ 다양한 반도체 소자를 원하는 기판에 전이하는 dry-transfer 공정을 도입하였다. 이렇게 개발된 스트레처블 일렉트로닉스 공정을 이용하여, 70%의 스트레인에서 수 천 번의 반복 스트레칭 테스트에도 소자의 안정적인 구동이 가능하도록 하였고, 에너지 저장소자와 구동소자를 동시에 집적함으로써 미래 입는 컴퓨터를 위한 기초 기술을 제공하였다. 해당 내용은 재료분야의 우수 저널인 Advanced Materials와 ACS Nano지에 2014년 8월 early view로 게재되었다. | 