김봉수 이화여대 교수

[미디어펜=류용환 기자] 이화여자대학교는 과학교육과 김봉수 교수 연구팀이 노용영 동국대 교수팀과 공동으로 유기반도체 소재 개발에 성공했다고 20일 밝혔다.

최근 들어 ‘웨어러블 전자소자(Wearable Electronics)’ 등 신체 착용이 가능한 유연한 전자소자가 주목 받으며 차세대 소재로 불리는 유기반도체 개발에 관심이 쏠리고 있다.

하지만 유기반도체는 기존에 많이 쓰는 무기반도체에 비해 유연성이 뛰어나지만 전하이동도가 낮아 제품 상용화가 어려운 단점이 있었다.

공동 연구팀은 다이싸이에노실론(Dithienosilole)과 다이플루오로벤젠싸이에다이졸(Difluorobenzothiadiazolea)을 작용 그룹(Moiety)으로 사용, 평평한 화학구조를 갖는 고유연성 반도체 소재를 개발했다.

또한 높은 유전율을 갖는 PVDF-TrFE-CTFE 고분자 절연체를 소자에 적용해 절연체 적용시 2cm2/(V·s)의 이동도를 보여준 유기트랜지스터의 전하 이동도를 9cm2/(V·s) 이상으로 개선시켜 단점을 보완했다.

연구팀은 “이번에 개발한 유기반도체 소재와 소자기술을 활용하면 기존의 유연 유기 전자회로의 성능을 아주 간단하게 3배 이상 개선할 수 있다. 특히 유기반도체 소재를 활용한 전자소자 제작 공정에서도 기존 공정에 비해 비용을 절감하는 효과가 기대된다”고 말했다.

미래창조과학부 ‘나노소재원천기술개발사업’과 미창부 ‘특화전문대학원 연계 학연협력지원사업’의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 재료분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼(Advanced Materials)’ 4월10일자 온라인판에 게재됐다.