부경대 김주형 교수, ‘카펫 구조’ 이용한 새로운 유기 박막 성장체계 발견

‘네이처’ 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 논문 게재

분자를 카펫 구조로 배열하는 새로운 유기 박막 성장체계가 발견돼 주목받고 있다.

부경대학교 김주형 교수(화학공학과)는 3일 울산대학교 정재훈 교수(화학과), 일본 이화학연구소(RIKEN) 김유수 종신 주임연구원 등과 공동으로 논문 ‘Seamless growth of a supramolecular carpet’을 세계적 학술지인 ‘네이처’ 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 게재했다.

김 교수는 제1저자로 참여한 이번 연구에서 유기 박막(유기 분자로 이루어진 얇은 필름)을 금속 표면에서 균일하게 배열할 수 있는 성장 체계인 ‘분자 카펫 구조’를 발견해 제시했다.

그는 대칭 모양의 마름모형 유기 분자들과 정전기적 인력을 이용해 박막 성장 체계를 디자인함으로써 높은 균일성을 가진 분자 카펫 구조를 만들어냈다. ‘방석’이라고 할 수 있는 분자들이 스스로 배열돼 ‘카펫’이라는 박막을 이루는 구조다.

유기 소자를 만들 때 금속 표면의 굴곡이나 불순물 등 다양한 구조적 결함이 유기 박막의 균일한 성장을 방해해 소자의 성능을 떨어뜨리는데, 카펫 구조의 ??박막은 금속 표면의 결함에 상관없이 균일하게 성장하는 것으로 나타났다.

김 교수는 “카펫 구조의 유기 박막을 이용하면 유기발광다이오드(OLED)나 유기박막트랜지스터(OTFT) 등 차세대 유기 소자의 효율과 특성을 보다 높일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

김태현 기자 hyun@hankyung.com



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