"세계 최고성능의 고분자 반도체 재료 개발"

이원지 / 2014-07-13 11:43:10
동국대 노용영 교수-유니스트 양창덕 교수팀 공동연구

▲노용영 교수
동국대학교(총장 김희옥) 융합에너지신소재공학과 노용영 교수팀과 유니스트 양창덕 교수팀이 공동으로 세계 최고 성능의 p-형 유기고분자 반도체 소재를 개발하여 용액 공정으로 14.4 cm2/V·s의 전하 이동도를 달성했다.


연구팀은 티오펜 인디고 계열의 새로운 유기반도체 고분자를 개발하고 고유전율 절연체를 도입하는 등 소자구조의 최적화를 통해서 세계최고 성능을 달성했다. 최근 이러한 결과를 화학분야의 세계 최고 권위지인 미국화학회지 (Journal of the American Chemical Society)에 보고해 논문이 게재됐다.


유연하고 제조공정이 비교한 간단한 유기전자소자의 상용화를 위해서서는 낮은 전하이동도가 그동안 걸림돌이었는데 이를 해결한 것이다. 연구팀은 이번 연구를 통해서 기존의 유기고분자 반도체의 전하 이동도를 10 cm2/V·s 이상으로 향상시킴으로써 기존의 재료에 비해서 100배 이상의 성능 향상을 가져왔다. 산업계에서는 이같은 연구결과를 통해서 플렉서블 디스플레이나 웨어러블 전자소자의 상용화를 크게 앞당길 것으로 기대하고 있다.

이번에 동국대와 유니스트의 공동연구팀이 개발한 유기반도체 소재 및 소자 기술을 활용하면 기존의 유연 유기 전자회로의 성능을 최고 100배 정도 향상 시킬 수 있다. 특히 트랜지스터를 잉크젯 인쇄 등의 인쇄 공정으로 제조가 가능하여 공정비용도 휠씬 줄일 수 있을 것으로 기대돼 향후 유연전자소자의 가격경쟁력 확보에도 크게 기여 할 것으로 기대되고 있다.

이 논문은 동국대와 유니스트의 공동연구를 통해서 동국대 노용영 교수 (공동교신저자)와 유니스트 양창덕 교수 (공동교신저자)의 공동 주도하에 동국대 강석주 박사 (공동 제1저자)와 유니스트 김경식 박사과정생(공동 제1저자)의 연구로 성과를 이루었으며 화학분야의 세계 최고 권위지인 “Journal of the American Chemical Society”에 (인용지수:10) 2014년 7월 2일자로 출간되었다.


이번 연구는 미래창조과학부의 글로벌프론티어 나노기반소프트일렉트로닉스 연구단 (단장: 조길원)과 일반연구자지원사업 (신진연구후속)‘의 공동지원으로 이뤄졌다.


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