경북대학교(총장 함인석) 화학공학과 김영규 교수팀은 외부 자극에 의해 민감하게 분자배열을 하는 액정물질과 차세대 반도체 소자로 각광받고 있는 유기트랜지스터를 결합해 ‘액정-유기트랜지스터 초감도 센서 소자’를 제작했다.
이 물질은 인간이 느낄 수 없는 미세한 기체 흐름까지 감지할 수 있음을 증명했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학전문지 ‘네이처’의 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 8월 16일자 온라인판에 게재됐다.
현재 반도체소자의 재료는 실리콘 무기소자에서 탄소 중심의 유기소자로 전환되고 있는 추세다. 유기소자는 무기소자에 비해 낮은 가격으로 제작이 가능하고 초경량, 초박형, 구부림 등에서 많은 장점이 있어 차세대 반도체소자로 각광받고 있다.
김 교수팀은 유기소자 중 하나인 유기트랜지스터소자가 액정물질과 결합했을 때 전류의 양이 엄청나게 늘어나는 것을 발견, 연구를 통해 외부 기체 흐름 자극에 의해 재배열된 액정물질의 분자배열까지 정확히 규명했다.
연구 결과로 개발된 ‘액정-유기트랜지스터 초감도 센서 소자’는 반도체뿐만 아니라 플라스틱 필름 기판 등에도 제작이 가능해 향후 로봇 분야소재 산업 활성화에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.
한편 이번 연구는 교육부 기초연구실지원사업의 지원을 받아 진행됐으며 석사과정 서주역, 박수형, 박사과정 남성호 씨가 참여했다.
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