유기반도체 자기조립화 특성 세계최초 규명
유기반도체 자기조립화 특성 세계최초 규명
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  • 승인 2008.02.13 00:00
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화공 조길원 교수팀…유기반도체 성능 대폭 향상
종이처럼 잉크젯 프린터로 찍어낼 수 있는 유기반도체의 성능을 대폭 향상시킬 수 있는 기술이 세계 최초로 개발되었다.
화학공학과 조길원 교수와 박사과정 임정아 씨 연구팀은 유기반도체 박막을 인쇄할 때 나타나는 박막 속 분자의 자기조립화 특성을 최초로 규명하고, 이를 응용하여 고성능 유기박막 트랜지스터를 개발하는데 성공했다.

차세대 유기박막트랜지스터(Organic Thin-Film Transistor)에 들어가는 유기반도체의 박막 속 분자의 배열과 결정화는 트랜지스터의 특성과 성능을 좌우하는 중요한 요소다. 따라서 인쇄된 유기반도체 박막의 형태 및 분자들의 자기조립 특성을 규명하고 이를 제어하는 기술은 유기반도체 인쇄공정에 반드시 필요한 기술이었다.

조 교수팀은 유기반도체를 인쇄할 때 혼합용매의 조성과 그 혼합비율을 다르게 하면 인쇄된 유기반도체 박막의 형태 및 박막 속 분자들의 결정성을 제어할 수 있다는 사실을 최초로 밝혀냈으며, 이 성과는 신소재 분야의 세계적 권위지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스’ 최신호 표지논문으로 게재되었다.

이 성과는 일반 잉크젯 프린터를 이용해 종이를 인쇄하듯 유기반도체소자를 인쇄해 전자종이·휴대전화 등과 같은 전자용품에 쓰이는 인쇄전자소자를 제작하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
지금까지 개발된 인쇄 유기반도체는 분자의 형태와 배열이 균일하지 않아 성능향상과 대량생산 등에 많은 한계가 있었다. 그러나 혼합용매와 잉크젯 공정을 제어하면 분자들이 규칙적으로 자체 배열해 결정이 성장하도록 할 수 있다.

연구팀은 “이 기술을 활용하면 결정성이 높고 형태가 균일한 유기반도체 박막을 잉크젯 프린터로 인쇄할 수 있으며, 이는 고성능 유기박막 트랜지스터뿐만 아니라 다양한 유기전자소재의 인쇄에 응용할 수 있다”고 설명했다.

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