□ 국내 연구진이 기존보다 전하 이동도가 더욱 향상된 나노 다공성 구조의“고성능 유기 박막 트랜지스터 개발”에 성공하였다.



○ 이번 연구는 웨어러블(wearable) 전자기기 구현의 핵심인 유기반도체로 구성된 전자소자의 성능을 크게 향상시킬 뿐 아니라, 나노 다공성 구조를 지닌 유기반도체 박막 제조가 가능하여 플렉서블(flexible) 디스플레이·전자 피부·고성능 센서 등 차세대 유연 전자소자 제작에 크게 활용될 것으로 기대된다.



□ 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 글로벌프런티어사업 “나노기반소프트일렉트로닉스연구단”의 지원으로 포스텍 화학공학과의 조길원, 오준학 교수팀이 공동연구로 진행하였으며, 연구결과는 세계 최고 권위의 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications)지에 8월 26일(화)에 게재되었다.



※ 논문명 : Enhancing 2D growth of organic semiconductor thin films with macroporous structures via a small-molecule heterointerface.

□ 유기반도체는 저온 공정이 가능하고, 유기반도체로 박막 트랜지스터를 제작할 경우, 구부리거나 구겼을 때에도 트랜지스터의 특성이 그대로 유지되어 유연한 전자기기의 핵심적인 소재로 전 세계적으로 많은 관심을 받아왔다.



○ 하지만 기존의 유기반도체는 전하의 이동도가 낮아서 유기반도체를 활용한 전자소자의 동작속도나 전류 공급에 한계가 있다. 이에 따라 유기반도체를 활용한 고성능 트랜지스터 제작이나 전자회로 구현에 많은 제약이 따른다.



□ 연구진은 기존 유기반도체 소재로 널리 사용되어온 물질(펜타센)을 새로 고안한 유기박막 이종접합(서로 다른 유기물 간의 접합)에 적용하여 기존의 전하 이동도보다 약 4배 향상된 결과를 얻었다. 이러한 전하 이동도는 고성능 유기발광 다이오드(OLED)를 구동시킬 수 있는 수준이다.



○ 또한 연구진은 유기반도체 층에 수백 나노미터 크기의 구멍이 뚫려있는 다공성 박막구조를 제조하였다. 특히, 다공성 구조에도 불구하고 결정성(고분자화합물 등에서 결정을 이루는 부분의 비율)이 매우 높은 유기반도체 박막을 제조하였을 뿐 아니라, 이를 활용하여 극소량의 물질도 빠르게 검출 가능한 고성능 화학센서도 함께 구현하였다.



□ 연구팀은 “이 기술은 기존에 널리 사용되어 온 유기반도체 소재에 적용 가능하며, 유기반도체 박막층 구조 변화와 유기 트랜지스터 성능 향상을 함께 구현 할 수 있는 새로운 유연 전자기기 제조 방법을 제시한 것”이라고 연구 의의를 밝혔다.



첨부 1. 연구결과 개요, 2. 용어설명, 3. 연구자 이력사항



연 구 결 과 개 요

“이 자료는 미래창조과학부의 보도자료를 전재하여 제공함을 알려드립니다.”

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