박막 전자소자 쉽게 붙일 수 있는 기술 개발… 웨어러블 기기 상용화에 기여할 듯
국내 연구팀이 접착력 조절 기능이 뛰어난 게코 도마뱀 발바닥의 섬모(세포의 표면에 발생한 털 모양의 돌기 구조물)를 전사 공정에 활용해 박막 전자소자를 옷이나 피부 등에 손쉽게 붙일 수 있는 기술을 개발했다. 유연성 전자기기, 고성능 웨어러블 디바이스 상용화에 기여할 것으로 기대된다.
이종호 광주과학기술원(GIST) 기전공학부 교수 연구팀은 게코 도마뱀 발바닥의 섬모를 반도체 전사공정에 적용하는데 성공했다고 23일 발표했다.
웨어러블 디바이스를 만들기 위해서는 반도체 기판에 전자소자를 제작한 후 이를 반도체 기판에서 떼어내 필름이나 옷 등 원하는 곳에 부착하는 전사 공정이 필요한데, 이 과정에서 전자소자를 떼어내고 붙이기 위한 ‘스탬프(stamp)’가 필요하다.
스탬프는 소자를 반도체 기판에서 분리할 때 접착력이 강해야 하지만, 필름·옷 등에 소자를 다시 인쇄할 때에는 접착력이 약해야 한다. 기존 전사 공정에서는 접착제·고온·고압을 이용하지 않고서는 스탬프를 이용한 전사 공정 성공률을 높이고 적용 범위를 넓히는 데 한계가 있었다.
연구팀은 벽이나 천장에 자유자재로 붙어 다니는 게코 도마뱀의 특성에 주목하고 전사 공정에 필요한 스탬프에 게코 도마뱀 발바닥의 섬모를 적용했다. 살아있는 게코 도마뱀 두 마리를 임시로 고정하고 현미경 아래에서 발가락 당 약 5개 정도의 천연 섬모를 채취해 유리에 붙여 스탬프를 제작하고, 박막 실리콘과 마이크로 크기의 갈륨아세나이드(GaAs) 태양전지를 곤충의 날개와 나뭇잎 등에 각각 전사하는 것에 성공했다. 전사 전후로 박막 실리콘과 태양전지의 전기적 특성이 동일하게 유지되는 것도 확인했다.
이 교수는 “접착제나 고온, 고압이 필요해 전사가 어려웠던 피부 등에도 전사가 가능해 웨어러블 전자기기의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것”이라고 말했다.
연구 결과는 영국 왕립학회가 발간하는 로열 소사이어티 인터페이스 7월23일자 온라인 논문으로 게재됐다.
백나영기자 100na@dt.co.kr
이종호 광주과학기술원(GIST) 기전공학부 교수 연구팀은 게코 도마뱀 발바닥의 섬모를 반도체 전사공정에 적용하는데 성공했다고 23일 발표했다.
웨어러블 디바이스를 만들기 위해서는 반도체 기판에 전자소자를 제작한 후 이를 반도체 기판에서 떼어내 필름이나 옷 등 원하는 곳에 부착하는 전사 공정이 필요한데, 이 과정에서 전자소자를 떼어내고 붙이기 위한 ‘스탬프(stamp)’가 필요하다.
스탬프는 소자를 반도체 기판에서 분리할 때 접착력이 강해야 하지만, 필름·옷 등에 소자를 다시 인쇄할 때에는 접착력이 약해야 한다. 기존 전사 공정에서는 접착제·고온·고압을 이용하지 않고서는 스탬프를 이용한 전사 공정 성공률을 높이고 적용 범위를 넓히는 데 한계가 있었다.
연구팀은 벽이나 천장에 자유자재로 붙어 다니는 게코 도마뱀의 특성에 주목하고 전사 공정에 필요한 스탬프에 게코 도마뱀 발바닥의 섬모를 적용했다. 살아있는 게코 도마뱀 두 마리를 임시로 고정하고 현미경 아래에서 발가락 당 약 5개 정도의 천연 섬모를 채취해 유리에 붙여 스탬프를 제작하고, 박막 실리콘과 마이크로 크기의 갈륨아세나이드(GaAs) 태양전지를 곤충의 날개와 나뭇잎 등에 각각 전사하는 것에 성공했다. 전사 전후로 박막 실리콘과 태양전지의 전기적 특성이 동일하게 유지되는 것도 확인했다.
이 교수는 “접착제나 고온, 고압이 필요해 전사가 어려웠던 피부 등에도 전사가 가능해 웨어러블 전자기기의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것”이라고 말했다.
연구 결과는 영국 왕립학회가 발간하는 로열 소사이어티 인터페이스 7월23일자 온라인 논문으로 게재됐다.
백나영기자 100na@dt.co.kr
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