이화여대-동국대, 고성능 유기반도체 개발 성공

이화여자대학교와 동국대학교가 지금까지 없었던 세계 최고 성능의 유기반도체 소재 개발에 성공했다고 20일 밝혔다.
최근 ‘웨어러블 전자소자(wearable electronics)’ 즉 신체 착용이 가능한 유연한 전자소자가 각광받으며 유기반도체 개발에 관심이 쏠리고 있다.
하지만 유기반도체는 기존에 무기반도체에 비해 유연성은 뛰어나지만 전하이동도가 낮아 제품 상용화는 한계가 있었다.
하지만 공동 연구팀(이화여대 김봉수·동국대 노용영 교수팀)은 다이싸이에노실론(dithienosilole)과 다이플루오로벤젠싸이에다이졸(difluorobenzothiadiazolea)을 작용 그룹(moiety)으로 사용해 매우 평평한 화학구조를 갖는 고유연성 반도체 소재를 개발해 냈다.
또 높은 유전율을 갖는 PVDF-TrFE-CTFE 고분자 절연체를 소자에 적용함으로써 전형적으로 사용되는 절연체 적용시 2cm2/(V·s)의 이동도를 보여준 유기트랜지스터의 전하 이동도를 9cm2/(V·s) 이상으로 대폭 개선시켜 단점을 보완했다.
김봉수 교수와 노용영 교수는 “이번에 개발한 유기반도체 소재와 소자기술을 활용하면 기존의 유연 유기 전자회로의 성능을 아주 간단하게 3배 이상 개선할 수 있다”며 “특히 유기반도체 소재를 활용한 전자소자 제작 공정에서도 기존 공정에 비해 비용을 절감하는 효과가 기대된다”고 말했다.
이번 연구결과는 재료분야 권위지인 ‘어드밴스드 머티리얼(Advanced Materials)’의 지난 10일자 온라인판에 실렸다.
[매경닷컴 조성신 기자]