軟性電子前景可期 新興材料群雄並起
文.陳來成/龍顯盛 發布日期:2017/10/30

近代電子產品是建立在以矽晶圓材料(Silicon Wafer)為核心的技術,而光電產品則是建立在以玻璃為核心的技術,這兩種材料的物理與化學安定性非常高,矽的熔點為1412℃,無鹼玻璃的應變點(Strain Point)溫度可高達650℃以上,高熔點與高應變點的特性能夠有足夠的空間容納不同的反應溫度;矽熱膨脹係數為2.6×10-6/℃,無鹼玻璃的熱膨脹係數約為3×10-6/℃,這兩種材料低熱膨脹係數的特性使得基板即使在較高的反應溫度下仍然可以維持低的尺寸變型量。

耐受高溫與低熱膨脹係數兩項物理特性加上矽可藉由摻雜(Doping)來改變電性(半導體特性),玻璃具有高光穿透性、高水氧阻隔性,這些特性讓矽與玻璃材料分別在電子領域與光電領域占有無可取代的地位,然而,矽晶圓與玻璃屬於脆性材料,在軟性電子的軟性需求時就面臨挑戰。以下將從軟性電子的觀點,探討在軟性基材與功能性材料之發展與挑戰。

前述矽晶圓與玻璃已經建立非常完整的製程,因此要考量把已建立的製程轉移到軟性基材,首先要從基板物理特性來檢視其可行性。

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