KAIST, 유기반도체 결정크기 10배 성장기술 개발
KAIST, 유기반도체 결정크기 10배 성장기술 개발
  • 최진 기자
  • 승인 2018.08.02 09:49
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마이크로미터 수준 구조물 용액전단법 공정으로 반도체 성능 향상

[대학저널 최진 기자] KAIST(총장 신성철) 신소재공학과 스티브 박 교수 연구팀이 유기반도체 결정의 크기를 성장시키고 제어할 수 있는 기술을 개발했다.

이는 무기고분자 재료를 이용해 마이크로미터 크기 수준의 구조물을 제작한 뒤 용액전단법이라는 공정과 결합하는 기술로 용액 기반의 프린팅 공정에서 유기반도체 결정의 성장 과정을 미세하게 제어해 더욱 정밀하고 균일한 대면적 크기의 유기반도체 박막 제조의 기반 기술이 될 것으로 기대된다.

연구팀은 유기용매에 내성을 갖는 무기 고분자 재료를 이용해 다양한 형태의 전단판을 제작한 후 이를 용액전단 기술에 결합했다. 이들은 일렬 형태로 배열된 사각형 모양의 마이크로미터 크기 구조물을 이용해 용액이 균일한 굴곡을 가지며 기판에 맺히도록 조절했다. 이를 통해 용매의 증발 속도를 조절해 핵 생성이 일어나는 지점을 정밀하게 통제했다.

여기서 마이크로 구조물의 크기를 변화시키며 유기반도체 결정의 크기를 성장시키는 데 성공했고 그 결과로 반도체 소자의 성능이 함께 향상됨을 확인했다.

스티브 박 교수는 “무기고분자 재료를 결합한 용액전단법은 프린팅 공정에서 정밀한 제어가 가능하다”며 “유기반도체 뿐 아니라 다른 재료를 이용한 균일 박막 제조가 가능한 원천 기술을 확보했다는 의미를 갖는다”고 말했다.

한편 이번 연구는 김진오 박사과정, 이정찬 석사과정이 공동 1저자로 참여했으며 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 7월 16일자 표지논문에 선정됐다.


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