포스텍 연구팀이 유기반도체로 '입을 수 있는 전자기기' 제작을 위한 핵심기술 개발에 성공했다.

이에 따라 극소량의 물질도 빠르게 검출가능한 고성능 화학센서를 구현 하는 등 새로운 유연 전자기기 제조방법 제시로 기대를 모으고 있다.

포스텍 화학공학과 조길원·오준학 교수팀은 지난달 26일 기존보다 전하 이동도가 더욱 향상된 나노 다공성 구조를 지닌 '고성능 유기 박막 트랜지스터를 개발, 세계 최고 권위의 네이처 자매지 '네이처 커뮤니케이션즈'지에 게재됐다.

저온 공정이 가능한 유기반도체는 박막 트랜지스터를 만들면 구부리거나 구겼을 때 트랜지스터의 특성이 그대로 유지돼 유연한 전자기기의 핵심적인 소재로 세계적인 관심을 받고 있다. 하지만 기존 유기반도체는 전하 이동도가 낮아 전자 소자의 동작 속도나 전류 공급에 한계가 있어 고성능 트랜지스터 제작이나 전자회로 구현에 많은 제약을 받아왔다. 연구진은 이에 기존 유기반도체 소재로 널리 사용된 물질인 펜타센을 새로 고안한 유기박막 이종접합에 적용, 기존의 전하 이동도 보다 약 4배 향상된 결과를 얻었다.

또한 유기반도체 층에 수백 나노미터 크기의 구멍이 뚫려있는 다공성 박막 구조를 제조했다.

특히 다공성 구조를 지녔지만 결정성이 매우 높은 유기반도체 박막을 제조했으며 극소량의 물질도 빠르게 검출 가능한 고성능 화학센서를 구현했다.

조길원 교수는 "기존에 널리 사용돼 온 유기반도체 소재에 적용 가능하다"면서 "유기반도체 박막층 구조 변화와 유기 트랜지스터 성능 향상을 구현 할 수 있는 새로운 유연 전자기기 제조 방법을 제시한 것"이라고 밝혔다.

☞용어설명

1.이종접합

서로 다른 유기물 간의 접합

2.결정성

고분자화합물 등에서 결정을 이루는 부분의 비율