노용영 동국대 융합에너지신소재공학과 교수팀과 양창덕 UNIST 교수팀이 공동으로 세계 최고 성능의 p-형 유기고분자 반도체 소재를 개발했다고 13일 밝혔다.

공동연구팀은 티오펜 인디고 계열의 새로운 유기반도체 고분자를 개발하고 고유전율 절연체를 도입하는 등 소자구조 최적화로 고분자 반도체 개발에 성공했다.
연구팀은 기존 유기고분자 반도체의 전하 이동도를 향상시켜 기존 재료에 비해 100배 이상의 성능 향상을 가능하게 했다.

연구팀은 플렉시블 디스플레이나 웨어러블 전자소자(wearable electronics)의 상용화를 크게 앞당길 것으로 기대했다. 웨어러블 전자소자는 옷이나 시계, 안경 등 인간이 기존에 몸에 착용하고 다녔던 제품에 스마트폰, 컴퓨터 등의 기능을 부여해 전자제품의 휴대성을 극대화한 제품이다.

또 유연 디스플레이의 구동회로나 고속 유연 전자회로 개발의 길이 열리게 됐다. 트랜지스터를 잉크젯 인쇄 공정으로 제조 가능해 공정비용도 크게 줄일 수 있어 유연전자소자 가격경쟁력 확보에도 기여할 것으로 내다봤다.

노용영 교수는 “전하이동도가 낮아 다양한 응용분야에 적용이 어려웠던 유기반도체 소재의 난제를 해결해 향후 폭넓은 유연 전자소자 상용화에 기여할 것”이라며 “학문적으로는 유기트랜지스터 성능 향상 방법을 제시해 향후 유기반도체의 성능 향상 연구에 기폭제가 될 것”으로 기대했다.

이번 연구는 미래창조과학부의 ‘글로벌프론티어 나노기반소프트일렉트로닉스 연구단(단장 조길원)과 ’일반연구자지원사업(신진연구후속)‘의 공동지원으로 이뤄졌으며 화학 분야 세계 최고 권위지인 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)에 논문이 게재됐다.

* Title of Article: A Thienoisoindigo-Naphthalene Polymer with Ultra-High Mobility of 14.4 cm2/V·s That Substantially Exceeds Benchmark Values for Amorphous Silicon Semiconductors (Link: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja504537v )

* Original Text: http://www.etnews.com/20140713000019