[發明專利]可拉伸半導體元件、可拉伸電路及其制造方法

有效

• 申請號: 201310436116.5
• 申請日: 2005-06-02
• 公開（公告）號: CN103633099A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: R·G·納佐;J·A·羅杰斯;E·梅納德;李建宰;姜達榮;孫玉剛;M·梅爾特;朱正濤
• 申請（專利權）人: 伊利諾伊大學評議會
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L29/786;H01L29/06;H01L21/84;H01L21/336;H01L21/02;H01L31/0392;H01L31/18
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期;唐鐵軍

1.一種可拉伸半導體元件，包括：

具有支承面的彈性基片；以及

具有彎曲內表面的可拉伸半導體結構，其中所述可拉伸半導體結構為單晶半導體材料，其中在所述彈性基片處于擴展狀態時所述彎曲內表面在沿著所述彎曲內表面的幾乎全部點上與所述支承面聯結，其中所述彎曲內表面具有至少一個凸區域和至少一個凹區域，且其中所述可拉伸半導體結構包括處于應變狀態的屈曲結構，所述屈曲結構由施加一種由于使所述彈性基片從擴展狀態變為松弛而產生的力引起。

2.權利要求1的可拉伸半導體元件，其中所述可拉伸半導體結構呈屈曲構造。

3.權利要求1的可拉伸半導體元件，其中所述彎曲內表面具有呈周期波特征的輪廓面。

4.權利要求1的可拉伸半導體元件，其中所述彎曲內表面具有呈非周期波特征的輪廓面。

5.權利要求1的可拉伸半導體元件，其中所述可拉伸半導體結構包括呈屈曲構造的帶狀物，該屈曲帶狀物具有遍及所述帶狀物長度的、呈周期波特征的輪廓面。

6.權利要求5的可拉伸半導體元件，其中所述屈曲帶具有選自約5微米至約50微米范圍的寬度以及選自約50納米至約500納米范圍的厚度。

7.權利要求1的可拉伸半導體元件，其中所述彈性基片含有聚(二甲基硅氧烷)。

8.權利要求1的可拉伸半導體元件，其中所述彈性基片具有等于約1毫米的厚度。

9.權利要求1的可拉伸半導體元件，其中所述可拉伸半導體結構為無機半導體材料。

10.權利要求1的可拉伸半導體元件，其中所述可拉伸半導體結構含有單晶硅。

11.一種制造可拉伸半導體元件的方法，所述方法包括如下步驟：

提供具有內表面的可單晶半導體結構；

提供處于擴展狀態的彈性基片，其中所述彈性基片具有外表面；并且

將沿者所述單晶半導體結構的所述內表面的幾乎全部點聯結到處于擴展狀態的所述彈性基片的所述外表面上；并且

使所述彈性基片至少部分松弛到松弛狀態，其中彈性基片的松弛使得所述單晶半導體結構的內表面屈曲，從而形成具有彎曲內表面的所述可拉伸半導體元件。

12.權利要求11的方法，其中所述彈性基片沿著一條第一軸線擴展。

13.權利要求12的方法，其中所述彈性基片沿著垂直于所述第一軸線的第二軸線擴展。

14.權利要求11的方法，其中所述處于擴展狀態的彈性基片通過使所述彈性基片屈曲而形成。

15.權利要求11的方法，其中所述處于擴展狀態的彈性基片通過將所述彈性基片卷起而形成。

16.權利要求11的方法，還包括將具有彎曲內表面的所述半導體轉移至柔性接受基片的步驟。

17.權利要求11的方法，其中將所述單晶半導體結構的所述內表面的至少一部分聯結至所述預應變彈性基片的所述外表面是通過下述方式實現的：所述單晶半導體結構與所述彈性基片的所述外表面之間的共價結合、所述單晶半導體結構與所述彈性基片的所述外表面之間的范德華相互作用或者所述單晶半導體結構與所述彈性基片的所述外表面之間的粘合層。

18.權利要求11的方法，其中所述彈性基片的所述外表面具有多個羥基，以使所述單晶半導體結構與所述變彈性基片的所述外表面結合。

19.一種可拉伸電路，包括：

具有支承面的彈性基片；以及

具有彎曲內表面的電路，其中所述電路包括至少一個可拉伸半導體結構，其中所述至少一個可拉伸半導體結構為單晶半導體材料，其中在所述彈性基片處于擴展狀態時沿著所述電路的所述彎曲內表面的幾乎全部點與所述彈性基片的所述支承面聯結，其中所述電路為屈曲構造，且其中具有所述彎曲內表面的所述電路處于由施加由于使所述彈性基片從擴展狀態變為松弛而產生的力引起的應變狀態。

20.權利要求19的可拉伸電路，其中所述電路包括多個集成器件組件。

21.權利要求19的可拉伸電路，其中所述集成器件組件選自半導體元件、介電元件、電極、導體元件和摻雜半導體元件。