고성능 휘는 실리콘나노선 기술 개발
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서울대, 고체기판에 원하는 형태로 정렬 … 휘는 디스플레이에 활용 국내 연구진이 유연성이 뛰어나 고성능 휘는 전자회로 또는 디스플레이 소재로 기대를 모으고 있는 실리콘 나노선(Si-NW)을 고체기판 위에 원하는 형태로 정렬하는 기술을 개발했다.서울대 물리천문학부 홍승훈 교수팀은 기존 미세소자 제작 공정만을 이용해 실리콘 나노선을 대량으로 정렬하는 기술을 개발해 고체기판 위에 실리콘 나노선 트랜지스터와 복잡한 형태의 패턴을 제작하는 데 성공했다고 11월25일 발표했다. 실리콘 나노선은 플래스틱처럼 휠 수 있는 <고성능 유연성 회로> 등 차세대 첨단 전자소자용 재료로 연구가 이루어지고 있으나 실리콘 나노선으로 소자를 만들려면 실리콘 나노선을 합성한 후 기판 위의 원하는 위치에 특정한 방향으로 정렬하는 기술이 필요하다. 탄소나노튜브는 홍승훈 교수팀이 용액 속에 분산한 후 기판의 특정 위치에 정렬하는 기술을 개발해 2003년과 2006년 Nature와 Nature Nanotechnology 등에 발표했으나 실리콘 나노선처럼 상대적으로 굵은 나노선은 용액 속에 잘 분산되지 않아 기술을 적용하기 어려웠다. 연구진은 실리콘 나노선을 합성한 다음 나노선 표면에 아민기를 가지고 있어 양(+) 전하를 띠는 친수성 분자막(APTES)을 코팅해 실리콘 나노선이 잘 분산된 용액을 만들었다. 분산된 나노선 용액을 잉크젯프린터의 잉크로 사용하면 실리콘 나노선을 기판의 원하는 위치에 인쇄해 회로를 만드는 등 다양한 활용이 가능할 것으로 보인다. 또 고체기판 표면에 미세공정으로 음(-) 전하를 띠는 분자막과 소수성 분자막 패턴을 만들고 실리콘 나노선 용액에 넣어 원하는 모양의 실리콘 나노선 집적회로를 만드는 데 성공했다. 용액 속에 있는 양전하를 띤 실리콘 나노선들이 고체기판 표면의 음전하를 띈 분자막 코팅에 선택적으로 흡착되는 원리를 이용한 것이다. 홍승훈 교수는 “실리콘 나노선을 고체기판의 원하는 위치에 정렬해 직접 소자를 만드는 기술을 처음 개발했다는 데 의의가 있다”며 “현재의 제작공정에 바로 적용할 수 있고 실리콘 나노선을 전자소자와 센서, 광학소자 등에 활용할 수 있는 토대가 될 것”이라고 말했다. 또 “실리콘 나노선은 유연하면서도 기존의 유연성 회로에 쓰이는 전도성 플래스틱보다 100배 이상 특성이 좋은 것으로 알려져 있다”며 “고성능 유연성 회로나 디스플레이 제작에 활용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. <화학저널 2008/11/25> |
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