POSTECH, "플렉시블 반도체, 3D 프린팅으로 만든다"
POSTECH, "플렉시블 반도체, 3D 프린팅으로 만든다"
  • 김등대 기자
  • 승인 2019.01.30 11:03
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교수연구팀, 반도체 인쇄 기술에 3D 프린팅 접목 성공

[대학저널 김등대 기자] POSTECH(총장 김도연) 창의IT융합공학과 정성준 교수·권지민 박사, 화학공학과 조길원 교수팀이 인쇄형 플렉시블 반도체의 회로 구현에 성공했다.

교수연구팀은 일본 야마가타대 토키토 교수연구진과의 협업으로 3D 프린팅 기술을 사용해 플렉시블(유연)한 플라스틱 기판 위에 인쇄된 반도체 소자를 지속적으로 쌓아 올려 세계 최고 집적도의 인쇄형 플렉시블 반도체 회로를 구현했다. 또한 반도체의 소비전력을 낮추고 최대 전류를 높이는 등 인쇄형 트랜지스터 성능을 극대화했다.

그동안 유기 반도체 분야는 트랜지스터 사이즈가 크고 집적도가 낮아 상용화에 어려움이 있었다. 연구팀은 하나의 게이트로 이뤄진 단일 박막트랜지스터를 평면적으로 인쇄했기 때문에 집적도가 낮다는 데 집중했다. 이들은 서로 돕는 양방향 구조의 듀얼 게이트 트랜지스터를 3차원으로 쌓아올려 다양한 3차원의 디지털 논리회로를 제작했다. 이 듀얼 게이트 소자구조를 도입하면 인쇄형 트랜지스터의 성능이 극대화되면서 게이트를 하나만 사용했을 때에 비해 2배 이상의 전류가 흐르고 동작이 빨라지는 등 효율이 좋아진다.

정성준 교수는 "인쇄형 플렉시블 박막 트랜지스터를 3차원으로 집적해 인쇄형 반도체의 지속적 기술성장 계기를 증명해 보였다"고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 네이처 자매지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 최근 게재됐다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 IT명품인재양성사업과 글로벌프론티어사업, 나노 기반 소프트일렉트로닉스 센터의 지원을 받아 수행됐다.


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