용액을 떨어뜨리고 돌리는 간단한 방법으로 전자종이, 접거나 입는 컴퓨터에 활용되는 ‘접을 수 있는 반도체’를 제조하는 기술이 우리대학 연구진에 의해 개발되었다.
화학과 이문호·박수문 교수와 전자전기공학과 김오현 교수 연구팀은 차세대 메모리 분야에서 각광을 받고 있는 비휘발성 메모리 플라스틱 신소재를 공동으로 개발하고, 이를 이용해 고성능 비휘발성 메모리 반도체 소자를 제조하는데 성공했다.

15일 신소재 분야의 대표 전문저널인 ‘어드밴스드 머터리얼스’를 통해 발표된 이 기술은 기존 반도체 소자로 활용된 구리 프탈로시아닌(CuPc)을 단량체로 하는 고분자 ‘곁사슬 구리 프탈로시아닌(HCuPc)’을 이용했으며, 전압 및 전류에 따라 박막의 전도성을 변화시켜 정보를 저장하고 읽는 WORM 방식을 사용했다.

공동연구팀이 이용한 고분자를 활용하면 간단한 스핀코팅(용액상태에서 원심력을 이용한 박막형성 기술) 공정으로 원하는 두께만큼 활성층을 만들 수 있어 제조공정이 간편해질 뿐 아니라, 생산비용도 기존의 1/10 수준으로 크게 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 기존 제조공정에 사용되고 있는 화학기상증착법은 화학물질이 자발적으로 기판에 흡착되어 성장하도록 해야 하기 때문에 생산 비용이 올라가는 것이 큰 단점으로 지적되어 왔다.

또 이 소재를 이용한 소자는 신호·정보처리 시간이 수십 나노초 수준에 불과해 1.0볼트 이하의 아주 적은 전력으로도 구동이 가능하기 때문에, 이를 활용하면 충전 한 번으로 한 달 동안 사용이 가능한 노트북 컴퓨터도 개발할 수 있다고 연구진은 설명했다.
이 반도체는 플라스틱 신소재를 사용해 가볍고 쉽게 구부릴 수 있고, 3차원적으로 고집적화가 가능해 접는 전자신문, 전자책이나 노트, 휘어지는 화면, 접거나 입는 컴퓨터와 같은 미래형 디지털 제품에 사용될 전망이다.