자유자재로 휘어지는 반도체 개발

-  박사과정 박성준 학생, Nature Nanotechnology 주저자로 논문 게재 -

 

 

         그림 1. 유연한 분자전자소자의 모식도

      그림 a. 실험에 사용된 유연한 분자전자소자 개략도 (아래부터 위 순서로, 플라스틱

                        기판, 하부 전극 (Au/Ti), 감광제 (photo-resistor), 전도성 고분자, 상부 전극 (Au))

      그림 b. 실제 실험에 사용된 유연한 분자전자소자 사진 (총 512 개의 소자가 있음)

 

                                                                           

 

얇으면서도 자유자재로 휘어지는 새로운 전자소자(부품)가 개발됐다. 접거나 구부러지는 휴대전화나 컴퓨터 등 미래형 휴대기기의 가능성을 앞당긴 성과로 평가된다.

이탁희 서울대 물리천문학부 교수와 박성준 광주과학기술원 신소재공학과 박사과정생은 “두께가 1~2나노미터(㎚·10억분의1m)에 불과한 매우 얇은 ‘자기조립단분자 박막’을 휘어지는 플라스틱 기판 위에서 전자소자로 구현하는 데 성공했다.”고 11일 밝혔다. 연구 결과는 국제저널 ‘네이처 나노테크놀로지’ 최신호에 실렸다.

분자전자소자는 분자 하나에 각각의 기능을 갖게 한 일종의 전자부품으로, 상용화될 경우 컴퓨터의 트랜지스터를 대체할 수도 있을 것으로 기대된다. 특히 기존의 전자소자에 비해 필요한 자재가 적어 희토류 공급이 줄어드는 미래에 필요한 기술로 보인다.

지금까지 분자전자소자는 대부분 딱딱한 기판 위에서 만들어져 휘어지지 않는 문제가 있었고, 휘어지도록 제작된 유기물 전자소자는 두께가 두꺼워 크기를 줄이기 힘든 한계가 있었다. 이 교수팀은 2㎚에 불과한 분자 한층으로 이뤄진 ‘단분자 박막’을 이용해 순금으로 이뤄진 분자전자소자를 만들었다. 특히 이렇게 배열된 분자들은 별도의 촉매나 에너지 없이도 자발적으로 상호작용하면서 제 기능을 하는 것으로 확인됐다.

또 1000회 이상 반복적으로 휘거나 비틀어도 최초에 설정된 전기적 기능을 유지했다. 이쑤시개나 바늘에 분자전자소자를 돌돌 말아도 성능이 유지되는 수준이다. 

박성준 박사 “아주 가볍고 쉽게 휘어질 수 있는 전자소자를 만들 수 있다는 것을 보여 준 연구”라며 “이는 휴대전화나 태블릿PC, 노트북, 입을 수 있는 컴퓨터 등 다양한 미래형 기기를 개발하는 데 중요한 계기가 될 것”이라고 설명했다.

 

KBS 뉴스보도 : http://news.kbs.co.kr/science/2012/07/12/2501864.html 

YTN 뉴스보도 : http://www.ytn.co.kr/_ln/0105_201207120213317701