대면적 트랜지스터 전사 기술을 이용한 생체 이식형 플렉서블 집적회로의 제작

Abstract

본 연구에서는 생체이식 가능하고 유연한 나노 집적회로를 구현 하였다. 기존의 생체이식 소자의 경우 집적회로가 딱딱하고 부피가 커서 모든 생체부위에 이식이 불가능 했는데, 본 연구에서는 이의 가능성을 높이는 연구를 수행하였다. 생체이식 가능하고 플렉서블한 집적회로는 대면적 트랜지스터 전사기술을 이용해 구현 되었는데, 이 기술을 이용하면 유기물 반도체 기술이나 무기물 반도체 기술에서 문제가 되었던 고성능 플렉서블 집적회로의 고밀도 집적 불가능함을 해결 할 수 있다. 집적회로의 기본적인 제작은 0.18 $\mu m$ CMOS 공정을 이용해 Silicon On Insulator (SOI)위에서 이루어 졌고, SOI를 얇게 만들어 플락스틱 기판에 옮김으로써 플렉서블한 집적회로 구현이 가능했다. 본 기술을 이용해 플렉서블한 나노 트랜지스터와 RF Switch를 제작 하였으며, 여러 가지 변형이나 피로환경에서 동작 테스트를 실시하였는데 평평한 상태와 비교했을 때 큰성능의 변화 없이 잘 동작함을 확인 하였다. 생체이식을 위해 플렉서블한 집적회로를 Liquid Crystal Polymer (LCP)를 이용해서 패키징을 실시 하였으며, 그 성능을 측정 해보았다. 추후 실험으로는 살아있는 쥐에 LCP로 패키징된 소자를 이식하여 오랜 시간동안 소자의 특성이 어떻게 바뀌는지를 측정 해 볼 것이다.