发明名称 用在橡胶基板上高效能电子组件之可延伸形式之单晶矽
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.01.21
申请号 TW095121212 申请日期 2006.06.14
申请人 伊利诺大学理事会 发明人 约翰A 罗杰斯;姜达荣;孙玉刚;艾坦尼 米纳德
分类号 H01L21/20 主分类号 H01L21/20
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种可延伸半导体元件,其包含:一具有一支撑表面之预应变弹性基板;及一被提供于一曲线构形中之单晶半导体结构,该曲线构形系具有一含有至少一个凹入区域及至少一个凸起区域之曲线内表面,其中该曲线内表面之至少一部分结合至该预应变弹性基板的该支撑表面,该半导体结构系包括一处于应变下的弯曲结构。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该弯曲半导体结构处于选自约1%至约30%之范围的应变下。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该曲线内表面具有一包含一周期波或一无周期波之轮廓形状。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该弯曲半导体结构具有一正弦波构形,该正弦波构形具有一选自约1微米至100微米之范围的周期及一选自约50奈米至约5微米之范围之振幅。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该弯曲半导体结构具有一包含沿该结构之该长度扩展的复数个翘棱之构形。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该弯曲半导体结构具有一在一维中或二维中空间变化之构形,其中该内表面具有一在一维中或二维中空间变化的轮廓形状。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该弯曲半导体结构具有一选自约50奈米至约50微米之范围的厚度。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该曲线内表面连续地在沿该曲线内表面之大体上所有点处结合至该支撑表面或其中该曲线内表面非连续地在沿该曲线内表面之所选择点处结合至该支撑表面。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该半导体结构包含一可印刷半导体元件。如请求项1之可延伸半导体元件,其进一步包含一与该具有一曲线内表面之半导体结构接触的囊封层。如请求项1之可延伸半导体元件,其中该半导体结构经由一定位于该半导体结构与该预应变弹性基板之间的黏接层、涂层或薄膜而与该预应变弹性基板结合。一种用于制造一可延伸半导体元件之方法,该方法包含以下步骤:提供一具有一内表面之可转移单晶半导体结构;提供一处于一膨胀状态之预应变弹性基板,其中该弹性基板具有一外表面;及将该可转移单晶半导体结构印刷至该处于一膨胀状态的预应变弹性基板之该外表面,藉以将该可转移单晶半导体结构之该内表面与该处于该膨胀状态的预应变弹性基板之该外表面结合;及允许该预应变弹性基板至少部分松弛至一松弛状态,其中该预应变弹性基板之松弛使该半导体结构弯曲,进而产生该可延伸半导体元件。如请求项12用于制造一可延伸半导体元件之方法,其中该可转移半导体元件系一可印刷半导体元件。如请求项12用于制造一可延伸半导体元件之方法,其中沿一第一轴或沿一与该第一轴正交定位之第二轴使该预应变弹性基板膨胀。如请求项12用于制造一可延伸半导体元件之方法,其中藉由引入一约1%至约30%之应变来预应变该弹性基板。如请求项12用于制造一可延伸半导体元件之方法,其中藉由弯曲、卷曲、挠曲、提高该温度或膨胀该弹性基板来形成处于一膨胀状态之该预应变弹性基板。如请求项12用于制造一可延伸半导体元件之方法,其中该可转移半导体结构之该内表面与该预应变弹性基板之该外表面之间的结合系藉由该半导体结构与该弹性基板之间的一黏接性薄膜来提供。如请求项12用于制造一可延伸半导体元件之方法,其进一步包含以一囊封层囊封该可延伸半导体元件之步骤。一种可延伸电子电路,其包含:一具有一支撑表面之预应变弹性基板;及一包括复数个积体装置组件之电子电路;该电子电路系被提供于一曲线构形中,该曲线构形系具有一含有至少一个凹入区域及至少一个凸起区域之曲线内表面,其中该曲线内表面之至少一部分与该预应变弹性基板的该支撑表面结合,该复数个积体装置组件系包括一处于应变下的弯曲结构,其中该复数个积体装置组件系包含一被提供于该弯曲结构中的单晶半导体结构。如请求项19之可延伸电子电路,其中该电子电路系一可印刷电子电路。如请求项19之可延伸电子电路,其中该复数个积体装置组件系选自由以下各物组成之群:一半导体元件;一介电元件;一电极;一导电元件;及一掺杂半导体元件。如请求项19之可延伸电子电路,其中该弯曲结构处于选自约1%至约30%之范围的应变下。如请求项19之可延伸电子电路,其中该曲线内表面具有一以一周期波或一无周期波为特征之轮廓形状。如请求项19之可延伸电子电路,其中该弯曲结构具有一正弦波构形,该正弦波构形具有一选自约1微米至100微米之范围的周期及一选自约50奈米至约5微米之范围之振幅。如请求项19之可延伸电子电路,其中该弯曲结构具有一在一维中或二维中空间变化之构形,其中该内表面具有一在一维中或二维中空间变化的轮廓形状。如请求项19之可延伸电子电路,其中该电子电路具有一选自约50奈米至约50微米之范围的厚度。如请求项19之可延伸电子电路,其中该电子电路经由一定位于该电子电路与该预应变弹性基板之间的黏接层涂层或薄膜而与该预应变弹性基板结合。如请求项19之可延伸电子电路,其进一步包含一与该具有一曲线内表面之电子电路接触的囊封层。一种用于制造一可延伸电子电路之方法,该方法包含以下步骤:提供一具有一内表面之可转移电子电路,其中该可转移电子电路包括复数个积体装置组件,该复数个积体装置组件系包含一单晶半导体结构;提供一处于一膨胀状态之预应变弹性基板,其中该弹性基板具有一外表面;及将该可转移电子电路列印至该处于一膨胀状态的预应变弹性基板之该外表面,藉以将该可转移电子电路之该表面与该处于该膨胀状态的预应变弹性基板之该外表面结合;及允许该预应变弹性基板至少部分松弛至一松弛状态,其中该预应变弹性基板之松弛使该可转移电子电路弯曲,进而产生该可延伸电子电路。如请求项29用于制造一可延伸电子电路之方法,其中该可转移电子电路系一可印刷电子电路。如请求项29用于制造一可延伸电子电路之方法,其中沿一第一轴或沿第一及第二轴使该预应变弹性基板膨胀。如请求项29用于制造一可延伸电子电路之方法,其中藉由引入一约1%至约30%之应变来预应变该弹性基板。如请求项29用于制造一可延伸电子电路之方法,其中藉由弯曲、卷曲、挠曲、膨胀该弹性基板或升高该弹性基板的温度来形成处于一膨胀状态之该预应变弹性基板。如请求项29用于制造一可延伸电子电路之方法,其进一步包含以一囊封层囊封该可延伸电子电路之步骤。
地址 美国