친환경 공정이 가능한 플라스틱 반도체 개발

국내 연구진이 친환경적 공정을 이용해 유연한 디스플레이용 플라스틱 반도체 재료를 개발했다.
　김윤희 경상대 화학과 교수와 정대성 중앙대 화학과 교수는 공동으로 상업적 공정에 허가돼 있는 유기용매를 이용해 유연한 디스플레이용 플라스틱 반도체 재료를 만드는 데 성공했다고 30일 밝혔다.
　현재 플라스틱 같은 유기물 재료는 접거나 늘일 수 있어 발광다이오드, 박막트랜지스터, 태양전지 등 활용 범위를 넓힐 수 있는 소재로 주목받고 있다. 그러나 유기물은 환경적 규제를 받는 할로겐 용매를 사용하기 때문에 연구 목적이 대부분이며 비(非) 할로겐 용매를 사용하는 경우에는 차세대 디스플레이에 적용하기에 전하이동도(5이하)가 낮아 어려움이 있었다.
　연구팀은 할로겐 용매 대신 상업적 공정에 허가된 유기용매 '테트랄린'을 이용해 전하이동도 5이상인 플라스틱 반도체 재료를 설계하고 박막 트랜지스터를 만드는 데 성공했다. 테트랄린이란 고분자를 녹일 수 있는 용해도는 낮지만 끓는점이 높아 소자 제조 공정에 이용이 허가돼 있는 물질로서 인쇄공정 등에 많이 쓰인다.

　이번 연구는 친환경적인 생산공정을 통해 일정 수준의 전하이동도를 달성할 수 있음을 보여준 결과로서 향후 박막 트랜지스터 제작 등 실제 공정에의 응용 가능성을 높힐 것으로 보인다.
　김 교수는 "국내는 물론 세계 각국의 우수 연구팀으로부터 기초 물질 합성과 소자 제작을 위한 재료 제공에 대한 문의가 많다"며 " 향후 플라스틱 반도체를 이용한 소자의 대량생산 공정 개발에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.
　이번 연구결과는 재료분야 국제학술지인 '어드밴스드 머티리얼스'지 8일자 온라인판에 실렸다.
[김미연 기자]