국내 연구진이 플렉서블(Flexible) 디스플레이 구현의 핵심 소재인 플래스틱 반도체를 개발했다.
휘는 것을 넘어 접거나 늘어나는 성질을 지녀 유기 태양전지, 스마트 생화학센서 등 다양한 분야에 적용될 것으로 기대되고 있다.
미래창조과학부는 경상대학교 김윤희 교수팀과 동국대학교 노용영 교수팀이 높은 전하이동도와 안전성을 가진 n-형 유기화합물 반도체를 개발했다고 10월23일 발표했다.
플래스틱 반도체는 현재 주류를 이루고 있는 실리콘(Silicon) 반도체와 달리 접거나 휠 수 있어서 접는 스마트폰 개발에 필수적이다.
그러나 전하이동도나 안정성 등 플래스틱 반도체의 성능이 실리콘 반도체에 비해 크게 낮아 상용화에 어려움이 있었다.
연구팀은 유기박막 트랜지스터 등에 많이 사용되는 DPP(Diketopyrrolopyrroles)에 니트릴(Nitrile) 치환제를 추가해 n-형 특성을 높인 플래스틱 물질을 개발했다.
개발제품은 전하이동도와 안전성이 뛰어날 뿐만 아니라 유연성이 크고 무게가 가벼워 제조 코스트가 저렴한 장점이 있다.
연구팀 김윤희 교수는 “연구팀이 개발한 n-형 플래스틱 반도체는 n-형 유기반도체 중 세계 최고의 전하이동도를 나타냈다”며 “연구결과를 바탕으로 디스플레이 뿐만 아니라 태양전지, 생화학센서, 라디오파 인식장치, 생물인식 기기 등 다양한 분야에서 파급효과가 있을 것”이라고 강조했다.
연구는 미래창조과학부가 추진하는 나노기반 소프트일렉트로닉스연구단의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 재료분야 국제학술지인 Advanced Materials 온라인판 인사이드 표지로 10월23일 게재됐다.