[뉴스핌=이수호 기자] 미래창조과학부는 국내 연구진이 유연 디스플레이(Flexible display) 구현을 위한 핵심 소재인 높은 전하이동도와 안정성을 가진 'n-형 유기화합물(플라스틱) 반도체 개발'에 성공했다고 22일 밝혔다.
이번 개발된 n-형 플라스틱 반도체는 n-형 유기반도체 중 세계 최고의 전자이동도를 나타내, 향후 유연 디스플레이 뿐만 아니라, 유기 태양전지나 스마트 생화학센서 등 유기화합물 반도체가 사용되는 다양한 분야에서 상당한 파급효과를 미칠 것으로 기대된다.
이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 글로벌프런티어사업 '나노기반소프트일렉트로닉스연구단(조길원 단장)'의 지원으로 경상대학교 김윤희 교수팀과 동국대학교 노용영 교수팀이 공동연구로 진행했으며, 연구결과는 재료 분야 국제학술지인 'Advanced Materials' 온라인판 인사이드(Inside) 표지로 9월 23일(화)에 게재됐다.
반도체는 전자(음(-) 특성)의 이동에 의한 n-형 반도체와 정공(양(+) 특성)의 이동에 의한 p-형 반도체가 있으며, 지금까지 유기화합물 반도체 분야에서는 p-형이 n-형보다 더 많이 진행돼 왔다. 이는 정공의 이동도가 전자의 이동도에 비해 빠르고 안정성도 높아서 p-형 유기화합물 반도체의 성능이 n-형보다 높았기 때문이다.
그러나 반도체가 다이오드나 트랜지스터 등의 기본 전자소자로 동작하기 위해서는 두 반도체의 조합(p-n 접합)이 반드시 필요하다. 이에 따라 유기화합물 반도체 분야에서는 p-형 반도체 성능에 맞는 n-형 유기화합물 반도체 개발이 필수적으로 요구되어 왔다.
이번에 개발된 n-형 유기화합물 반도체는 세계 최고의 성능으로써 p-형의 정공이동도만큼 높은 전자이동도를 가지면서도 안정하다는 점에서 대단히 큰 의의를 가지고 있다.
연구팀 관계자는 "이번 높은 n-형 전하이동도를 가지는 플라스틱 개발로 인해, p-형 플라스틱 반도체와 더불어 향후 디스플레이는 물론 태양전지, 센서, 라디오파 인식장치(RFID), 생물인식기기 등 다양한 분야에서 실용화에 더욱 박차를 가할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
[뉴스핌 Newspim] 이수호 기자 (lsh5998688@newspim.com)