이화여자대학교(총장 최경릐) 과학교육과 김봉수 교수팀이 동국대학교 노용영 교수팀과 공동으로 지금까지 없었던 세계 최고 성능의 유기반도체 소재 개발에 성공했다.

기존 실리콘 반도체에 비해 가격이 저렴한 장점에도 불구하고 전하 이동도가 낮아 상용화가 어렵던 차세대 유기전자소재 분야의 새로운 혁신을 이룬 것으로 평가된다.

이번 연구는 미래창조과학부가 추진하고 있는 ‘나노소재원천기술개발사업’과 미래창조과학부의 ‘특화전문대학원 연계 학연협력지원사업’의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 재료분야 세계적 권위지인 ‘어드밴스드 머티리얼(Advanced Materials)’의 지난 10일자 온라인판에 실렸다.

이번 연구 결과의 핵심은 분자구조를 최적화 한 새로운 유기반도체 고분자를 개발하고 높은 유전상수를 갖는 절연체를 도입해 소재의 전하 이동도를 향상시킨 것이다.

최근 들어 ‘웨어러블 전자소자(wearable electronics)’, 즉 신체 착용이 가능한 유연한 전자소자가 각광받으며 차세대 소재로 불리는 유기반도체 개발에 관심이 쏠리고 있다. 하지만 유기반도체는 기존에 많이 쓰는 무기반도체에 비해 유연성이 뛰어나지만 전하이동도가 낮아 제품 상용화가 어려운 단점이 있었다.

김 교수와는 “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.

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