국내 연구진, 고성능 유기반도체 공정기술 개발

송고 2016.03.22 12:00 | 수정 2016.03.21 18:04
강승혁 기자 (kang0623@ebn.co.kr)

플렉서블 유기전자소재 적용 기대

국내 연구진이 유기반도체의 상용화와 함께 플렉서블 전자 소재에 적용할 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 미래창조과학부의 지원을 받아 박찬언 포항공대 교수와 김세현 영남대 교수 연구팀이 고성능의 유기 반도체를 나노미터 간격으로 집적하는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

유기 반도체는 실리콘과 같은 무기반도체와 달리 가볍고 유연해 다양한 전자소재에 응용이 가능하고 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능한 특징이 있으나 낮은 성능과 집적 기술의 한계로 인해 상용화에 어려움이 있었다.

이를 해결하기 위해 연구팀은 고성능 유기 반도체 단결정(결정 전체가 일정한 결정축을 따라 배열해 하나의 결정을 이룬 것)을 50나노미터 간격으로 성장시킬 수 있는 미세 패터닝 공정(박막에 형상을 구현하는 공정)을 개발, 대면적 유기체 반도체 어레이를 구현했다.

이 같은 공정 방법은 액체가 좁은 관을 타고 상승하는 모세관 현상에 착안했다. 하부 기판과 패턴이 있는 몰드 사이에 압착된 반도체 용액이 나노 크기의 모세관을 타고 상승하며 나노 크기로 패터닝되고, 이어 용액이 증발하면서 유기반도체 단결정이 생성되는 것을 확인했다.

이에 따라 50나노미터의 유기 반도체 단결정이 50나노미터 간격으로 정렬된 대면적 유기 반도체를 제작할 수 있었다.

이 공정으로 제작된 반도체는 최대 전하 이동도 9.71 cm2/Vs, 표준편차 16.3%의 우수한 성능을 보였다. 이는 학계에 보고된 최고 성능에 매우 근접한 수치로 고성능의 유기 반도체가 신뢰성 있게 구현됐음을 의미한다고 연구진은 설명했다.

해당 연구결과는 재료과학 분야 세계적 학술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials) 2월 24일자 표지논문으로 게재됐다.

박찬언 교수는 "이번 연구를 통해 높은 전하 이동도를 가지는 유기 반도체를 나노 패터닝까지 할 수 있게 돼 향후 유기 반도체는 플렉서블 디스플레이, 배터리 및 메모리 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

USD$	1,379.3	▲31.5
EUR€	1,501.4	▲26.9
JPY¥	908.2	▲5.2
CNH¥	193.4	▲2.5

국내 연구진, 고성능 유기반도체 공정기술 개발

관련기사

전체 댓글 0

매매기준율