불소로 입힌 플라스틱 반도체 전자이동 크게 향상

 포스텍(포항공과대)은 화학공학과 조길원 교수·강보석 박사와 경상대 화학과 김윤희 교수팀이 불소를 이용해 전자이동 속도와 안정성을 크게 높인 'n형 플라스틱 반도체'를 개발했다고 5일 밝혔다.

 플라스틱 반도체는 가볍고 유연하며 만드는 공정도 간단해 실리콘 반도체를 대체할 재료로 주목받고 있다. 그러나 핵심 소재의 하나인 n형 반도체 재료의 전하이동 속도나 안정성이 떨어져 상용화에는 이르지 못하고 있다.

 연구팀은 유기 불소화합물이 화학약품과 열에 대한 안정성이 높고 전자 흐름도 원활한 구조를 보이는 점에 착안해 기존에 개발된 고분자의 곁가지에 불소 원자를 입혀 새로운 플라스틱 반도체 물질을 만드는 데 성공했다.
 
 불소를 입힌 고분자의 곁가지가 스스로 결정을 이루고 고분자의 주사슬(고분자화합물의 골격 구조를 이루는 결합)이 강하게 정렬돼 전자이동 속도가 크게 높아진다고 연구팀은 설명했다.

 연구결과는 화학 분야 권위지인 미국 화학회지(JACS) 최신호 표지 논문에 실렸다.
 조길원 교수는 "개발된 n형 플라스틱 반도체는 앞으로 플렉서블 디스플레이뿐 아니라 유기 태양전지, 생·화학 센서 등 유기반도체가 쓰이는 다양한 분야에 파급 효과가 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

 미래창조과학부 글로벌프론티어 사업과 중견연구자 지원사업의 지원으로 연구했다. 연합뉴스
 

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