미래창조과학부는 포스텍 화학공학과 조길원, 오준학 교수팀이 기존보다 전하 이동도가 향상된 나노 다공성 구조의 ‘고성능 유기 박막 트랜지스터’를 개발했다고 1일 밝혔다.
이번 연구는 글로벌프런티어사업 ‘나노기반소프트일렉트로닉스연구단’의 지원으로 이뤄졌다. 웨어러블 기기 구현의 핵심인 유기 반도체로 구성된 전자소자의 성능을 크게 향상시켰을 뿐 아니라, 나노 다공성 구조를 지닌 유기반도체 박막 제조가 가능하다는 데 의미가 크다.
 |
| 펜타센/TSB3 박막과 펜타센 박막의 표면을 비교한 AFM 사진 |
유기반도체는 저온 공정이 가능하고, 박막 트랜지스터를 제작할 경우 구부리거나 구겼을 때도 트랜지스터 특성이 그대로 유지돼 유연한 전자기기의 핵심 소재로 전세계적으로 관심을 받아왔다. 하지만 전하의 이동도가 낮아 유기반도체를 활용한 전자소자의 동작속도나 전류 공급 한계로 고성능 트랜지스터 제작이 어려웠다.
연구진은 기존 유기반도체 소재로 사용되는 물질을 새로 고안한 유기박막 이종접합에 적용해 기존의 전하 이동도보다 약 4배 향상된 결과를 얻었다. 이 이동도는 고성능 유기발과 다이오드(OLED)를 구동시킬 수 있는 수준으로 알려졌다.
연구진은 또 다공성 박막구조를 제조하는데 성공했다. 유기반도체 층에 수백 나노미터 크기의 구멍을 뚫어 결정성이 매우 높은 박막을 만들었고, 극소량의 물질도 빠르게 검출 가능한 고성능 화학센서도 함께 구현했다.
 |
| 펜타센/TSB3 박막을 이용한 화학센서의 그림(위)과 측정결과(아래 |
연구팀은 “이 기술은 기존에 널리 사용된 유기반도체 소재에 적용 가능해 구조 변화와 유기 트랜지스터 성능 향상을 함께 할 수 있는 새로운 유연 전자기기 제조 방법을 제시한 것”이라고 밝혔다.
andy@heraldcorp.com
