Fabrication of releasable single-crystal silicon-metal oxide field-effect devices and their deterministic assembly on foreign substrates

Advanced Functional Materials

Volumn 21, Issue 16, 2011, Pages 3029-3036

  Chung, Hyun Joong ^a   Kim, Tae Il ^a   Kim, Hoon Sik ^a   Wells, Spencer A ^a   Jo, Sungjin ^a   Ahmed, Numair ^b   Jung, Yei Hwan ^a   Won, Sang Min ^a   Bower, Christopher A ^c   Rogers, John A ^a  

^a United States of America   (United States)

^b UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^c SEMPRIUS INC   (United States)

Author keywords

flexible electronics; semiconductors; single crystals; transfer printing; transistors

Indexed keywords

DISPLAY SYSTEM; FIELD-EFFECT DEVICES; FIELD-EFFECT MOBILITIES; FLEXIBLE SHEETS; FOREIGN SUBSTRATES; GATE OXIDE; INTERCONNECT METALLIZATION; LARGE-AREA ELECTRONICS; PROCESSING TECHNOLOGIES; SILICON SURFACES; SINGLE CRYSTAL SILICON; SUBTHRESHOLD SLOPE; SYSTEMATIC STUDY; THERMAL OXIDES; TRANSFER PRINTING;

ALUMINUM FOIL; DIFFRACTIVE OPTICS; DISPLAY DEVICES; ELECTRIC PROPERTIES; FIELD EFFECT TRANSISTORS; FLEXIBLE ELECTRONICS; METALLIC COMPOUNDS; SEMICONDUCTING SILICON COMPOUNDS; SILICON WAFERS; SINGLE CRYSTALS; SUBSTRATES; TRANSISTORS;

FIELD EFFECT SEMICONDUCTOR DEVICES;

EID: 80051778815     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201100124     Document Type: Article

References (50)

1. a) R. H. Reuss, D. G. Hopper, J.-G. Park, MRS Bulletin 2006, 31, 447
2. b) P. C. van der Wilt, M. G. Kane, A. B. Limanov, A. H. Firester, L. Goodman, J. Lee, J. R. Abelson, A. M. Chitu, J. S. Im, MRS Bulletin 2006, 31, 461
3. c) H. D. Kim, H.-J. Chung, B. H. Berkeley, S. S. Kim, Information Display 2009, 09, 18
4. d) J. S. Im, A. B. Limanov, P. C. van der Wilt, U. J. Chung, A. M. Chitu, Information Display 2007, 07, 14.
5. a) Y. Chen, J. Au, P. Kazlas, A. Ritenour, H. Gates, M. McCreary, Nature 2003, 423, 136
6. b) J. K. Jeong, D. U. Jin, H. S. Shin, H. J. Lee, M. Kim, T. K. Ahn, J. Lee, Y.-G. Mo, H. K. Chung, IEEE Elect. Dev. Lett. 2007, 28, 389.
7. a) S. W. Lee, R. Bashir, Adv. Mater. 2005, 17, 2671
8. b) S. A. Stauth, B. A. Parviz, Proc. Nat. Acad. Sci. 2006, 103, 13922.
9. a) R. J. Knuesel, H. O. Jacobs, Proc. Nat. Acad. Sci. 2010, 107, 993
10. b) T. Fukushima, E. Iwata, T. Konno, J.-C. Bea, K.-W. Lee, T. Tanaka, M. Koyanagi, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 154105
11. c) M. Mastrangeli, S. Abbasi, C. Varel, C. van Hoof, J.-P. Celis, K. F. Böhringer, J. Micromech. Microeng. 2009, 19, 083001
12. d) D. H. Gracias, J. Tien, T. L. Breen, C. Hsu, G. M. Whitesides, Science 2000, 289, 1170.
13. a) S.-K. Lee, H. Jang, M. Hasan, J. B. Koo, J.-H. Ahn, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 173501
14. b) H. Ko, K. Takei, R. Kapadia, S. Chuang, H. Fang, P. W. Leu, K. Ganapathi, E. Plis, H. S. Kim, S.-Y. Chen, M. Madsen, A. C. Ford, Y.-L. Chueh, S. Krishna, S. Salahuddin, A. Javey, Nature 2010, 468, 286
15. c) H.-C. Yuan, Z. Ma, M. M. Roberts, D. E. Savage, M. G. Lagally, J. Appl. Phys. 2006, 100, 013708.
16. a) E. Menard, R. G. Nuzzo, J. A. Rogers, Appl. Phys. Lett 2005, 86, 093507
17. b) J.-H. Ahn, H.-S. Kim, K. J. Lee, S. Jeon, S. J. Kang, Y. Sun, R. G. Nuzzo, J. A. Rogers, Science 2006, 314, 1754
18. c) J.-H. Ahn, H.-S. Kim, E. Menard, K. J. Lee, Z. Zhu, D.-H. Kim, R. G. Nuzzo, J. A. Rogers, I. Amlani, V. Kushner, S. G. Thomas, T. Duenas, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 213501
19. d) J.-H. Ahn, H.-S. Kim, K. J. Lee, Z. Zhu, E. Menard, R. G. Nuzzo, J. A. Rogers, IEEE Elect. Dev. Lett. 2006, 27, 460
20. e) D.-H. Kim, J.-H. Ahn, H.-S. Kim, K. J. Lee, T.-H. Kim, C.-J. Yu, R. G. Nuzzo, J. A. Rogers, IEEE Elect. Dev. Lett. 2008, 29, 73
21. f) D.-H. Kim, J.-H. Ahn, W. M. Choi, H.-S. Kim, T.-H. Kim, J. Song, Y. Huang, Z. Liu, C. Lu, J. A. Rogers, Science 2008, 320, 507
22. g) H.-S. Kim, S. M. Won, Y.-G. Ha, J.-H. Ahn, A. Facchetti, T. J. Marks, J. A. Rogers, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 183504.
23. a) S. Mack, M. A. Meitl, A. J. Baca, Z.-T. Zhu, J. A. Rogers, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 213101
24. b) H. C. Ko, A. J. Baca, J. A. Rogers, Nano Lett. 2006, 6, 2318
25. c) A. J. Baca, M. A. Meitl, H. C. Ko, S. Mack, H.-S. Kim, J. Dong, P. M. Ferreira, J. A. Rogers, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3051
26. d) K. J. Lee, H. Ahn, M. J. Motala, R. G. Nuzzo, E. Menard, J. A. Rogers, J. Micromech. Microeng. 2010, 20, 075018.
27. a) J. Robertson, J. Appl. Phys. 2008, 104, 124111
28. b) J. Robertson, Rep. Prog. Phys. 2006, 69, 327
29. c) J. Robertson, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 2004, 28, 265.
30. J. W. Reiner, A. M. Kolpak, Y. Segal, K. F. Garrity, S. Ismail-Beigi, C. H. Ahn, F. J. Walker, Adv. Mater. 2010, 22, 2919.
31. D. G. Schlom, S. Guha, S. Datta, MRS Bulletin 2008, 33, 1017.
32. a) A. Kerber, E. A. Cartier, IEEE Trans. Device Mater. Reliab. 2009, 9, 147
33. b) D. A. Buchanan, IBM J. Res. Develop. 1999, 43, 245.
34. a) C. A. Bower, E. Menard, S. Bonafede, S. Burroughs, Proc. Elec. Comp. Tech. Conf. (59th ECTC), San Diego, CA 2009, 618
35. b) J. Hamer, R. Cok, G. Parrett, D. Winters, C. Bower, E. Menard, S. Bonafede, SID 2009 Digest 2009, 15, 947.
36. O. Tabata, R. Asahi, H. Funabashi, K. Shimaoka, S. Sugiyama, Sens. Actuators, A 1992, 34, 51.
37. D. K. Schroder, Semiconductor Materials And Device Characterization, 3rd Ed., Wiley, Hoboken, NJ, USA 2006, Ch. 8.
38. S. C. Sun, J. D. Plummer, IEEE J. Solid-State Circuits 1980, SC-15, 562.
39. R. F. Pierret, Semiconductor Device Fundamentals, Addison-Wesley, Reading, MA, USA 1996, Ch. 17.
40. J. Kanicki, S. Martin, in Thin Film Transistors (Eds., C. R. Kagan, P. Andry,) Marcel-Dekker, New York, USA 2003, Ch. 3.
41. This website provides a calculator for dopant diffusion in silicon devices (accessed, May 2011).
42. a) J. Zaumseil, K. W. Baldwin, J. A. Rogers, J. Appl. Phys. 2003, 93, 6117
43. b) S. Luan, G. W. Neudeck, J. Appl. Phys. 1992, 72, 766.
44. c) J. G. J. Chern, P. Chang, R. F. Motta, N. Godinho, IEEE Electron. Dev. Lett. 1980, EDL-1, 170.
45. T. Sekitani, Y. Noguchi, U. Zschieschang, H. Klauk, T. Someya, Proc. Nat. Acad. Sci. 2008, 105, 4976.
46. a) J.-U. Park, M. Hardy, S. J. Kang, K. Barton, K. Adair, D. Mukhopadhyay, C. Y. Lee, M. S. Strano, A. G. Alleyne, J. G. Georgiadis, P. M. Ferreira, J. A. Rogers, Nat. Mater. 2007, 6, 782
47. b) J.-U. Park, S. Lee, S. Unarunotai, Y. Sun, S. Dunham, T. Song, P. M. Ferreira, A. G. Alleyene, U. Paik, J. A. Rogers, Nano Lett. 2010, 10, 584.
48. B. Y. Ahn, E. B. Duoss, M. J. Motala, X. Guo, S.-I. Park, Y. Xiong, J. Yoon, R. G. Nuzzo, J. A. Rogers, J. A. Lewis, Science 2009, 323, 1590.
49. A. Pique, S. A. Mathews, B. Pratap, R. C. Y. Auyeung, B. J. Karns, S. Lakeou, Microelect. Eng. 2006, 83, 2527.
50. M. J. Kim, J. Yoon, S.-I. Park, J. A. Rogers, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 214101.