KAIST '유기반도체 결정 크기 10배 성장' 기술 구현

KAIST '유기반도체 결정 크기 10배 성장' 기술 구현
무기 고분자 재료 결합한 용액 전단법 개발



(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 스티브 박 교수 연구팀이 유기반도체 결정 크기를 성장·제어할 수 있는 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.
유기반도체는 유연한 전자 소자 제작에 활용할 수 있고, 대면적으로 만들 수 있어 학계에서 활발한 연구를 진행하는 분야다.
유기반도체 성능은 결정성, 결정 성장 방향, 결정 크기 등의 영향을 받는다.
이중 결정성이나 결정 방향을 제어하는 탐구는 많이 이뤄졌으나, 상대적으로 결정 크기를 성장하는 기술은 부족한 상황이다.
연구팀은 무기 고분자 재료를 이용해 마이크로미터 크기 수준 구조물을 만들고, 용액 전단법이라는 공정과 결합했다.
무기 고분자 재료는 유연한 데다 유기용매에 대한 내성이 있다.


아울러 기존 실리콘 재료 기반 전단판 제조 공정을 간단한 공정(소프트 리소그래피)으로 대체할 수 있다.
일렬 형태로 배열된 사각형 모양 마이크로미터 크기 구조물을 이용해 용액이 균일한 굴곡을 가지면서도 기판에 잘 맺히도록 조절했다.
용매 증발 속도를 조절한 것으로, 이를 통해 핵 생성이 일어나는 지점을 정밀하게 통제했다.
결과적으로 마이크로 구조물 크기를 변화시켜 유기반도체 결정을 10배 정도 키우는 한편 반도체 소자 성능을 함께 향상할 수 있었다고 연구팀은 설명했다.


스티브 박 교수는 "무기 고분자 재료를 결합한 용액 전단법은 정밀한 제어가 가능하다"며 "유기반도체뿐만 아니라 다른 재료를 이용해서도 균일 박막을 제조할 수 있는 원천 기술"이라고 설명했다.
연구는 한국산업기술평가관리원 센서산업고도화 전문기술개발사업 등의 지원을 받아 수행했다.
김진오 박사과정생과 이정찬 석사과정생이 공동 1 저자로 참여한 연구 논문은 '어드밴스드 머티리얼즈'(Advanced Materials) 7월 16일 자 표지에 실렸다.
walden@yna.co.kr
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