일반건전지로 소프트 전자소자 구동

유기박막트랜지스터용 절연층 소재 개발
웨어러블 바이오센서ㆍ잠수복 적용 기대

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일반건전지로 소프트 전자소자 구동
전자이동을 극대화하고 전하트랩을 최소화한 절연층 소재를 사용한 유기 박막트랜지스터.
인하대ㆍ영남대ㆍ연세대 공동연구팀

국내 연구진이 접히거나 휘어지는 전자기기에 쓰이는 유기박막트랜지스터의 구동전압을 크게 낮출 수 있는 절연층 소재기술을 개발했다.

양회창 인하대 교수(나노시스템공학부)와 김세현 영남대 교수(나노메디컬유기재료공학과), 임성일 연세대 교수(물리학과) 공동연구팀은 1.5V 이하 전압으로 구동할 수 있는 유기박막트랜지스터용 절연층 소재를 개발했다고 27일 밝혔다.

유기박막트랜지스터를 상용화하려면 단순 용액공정으로 일반 건전지(1.5V)로도 구동시킬 수 있는 기술이 필요하다. 그러나 유기반도체는 무기반도체에 비해 전하 움직임이 떨어지는 데다 반도체와 절연층 경계에서 전하가 측정 장소나 표면의 울퉁불퉁한 곳에 갇히는 전하트랩(trap)이 발생해 구동전압을 높이는 원인이 된다.

연구팀은 전하트랩을 최소화하고 유기반도체층의 전하이동을 극대화하기 위해 반도체와 절연층 경계면의 성질을 최적화할 수 있는 나노박막 생성기술을 개발했다. 이 기술을 적용하면 저정전용량 절연층에서도 1.5V 이하 전압으로 구동되는 유기박막트랜지스터를 구현할 수 있다.

연구팀은 "이 기술은 다양한 소재의 기판에 적용할 수 있어 웨어러블 바이오센서, 통신ㆍ계측 기능이 포함된 잠수복 등에 적용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어 사업 나노기반소프트일렉트로닉스연구단 지원 하에 이뤄졌으며, 연구결과는 재료과학 분야 권위지인 `어드밴스드머티리얼스(Advanced Materials)' 15일자에 게재됐다. 안경애기자 naturean@




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