플라스틱 반도체의 성능을 크게 높인 고성능 양극성 고분자가 개발됐다.
울산대학교 물리학과 에너지 하베스트-스토리지 연구센터 조신욱 교수(38·고체물리전공)와 울산과학기술대학교(UNIST) 친환경에너지공학부 양창덕 교수(38·유기합성전공) 연구팀은 전계 효과 트랜지스터(FET:Field-Effect Transistor)의 구동 성능을 극대화하는 새로운 형태의 반도체 고분자를 개발했다고 2일 밝혔다.
울산대-UNIST 공동연구팀은 하나의 단일층 소자 구조로 고성능의 양극성 FET 소자를 만들 수 있도록 새로운 형태의 반도체 고분자 개발에 성공했다. 공동연구팀은 기존에 개발된 근적외선 영역 흡수 능력을 가진 낮은 밴드갭(띠 간격)의 반도체성 고분자 전자 수송능력을 배가해 고분자를 새롭게 디자인하고 합성한 뒤 FET 소자에 적용했다.
연구결과 합성된 물질은 지금까지 개발된 고분자 반도체 가운데 처음으로 전자 수송능력(0.09㎠/Vs)과 전공 수송능력(0.1㎠/Vs)이 같은 값을 나타내는 대칭성을 보이면서 양극성 수송능력이 매우 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 가장 기본적인 논리회로인 인버터(inverter) 구현에서도 평균 증폭(gain)값이 35로 고분자 반도체를 이용해 제작한 인버터의 평균 증폭 값 20보다 높았다.
이 연구는 신소재 공학 분야의 세계적 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티어리얼스(Advanced Functional Materials’ 5월호에 ‘전자-정공 양극성 고분자 반도체 물질 개발’이란 제목의 표지 논문으로 게재됐다.
정소영기자 syjung@etnews.co.kr
