김윤희 교수와 김란 박사과정생
국립경상대학교(총장 권순기)는 김란 씨(경상대 화학과 박사과정)와 김윤희 교수(경상대 화학과), 노용영 교수(동국대 융합에너지신소재공학과) 연구팀이 세계 최고 수준의 용액공정용 n-형 유기반도체를 개발했다고 23일 밝혔다.
연구개발 과정을 담은 논문 `매우 우수한 산화 안정성과 높은 전하 이동도를 가지는 용액공정용 n-형 유기반도체 재료 개발`은 김란 씨를 제 1저자로 `어드밴스드 펑셔널 머티리얼스`에 게재됐다.
현재까지 전도성 유기물 개발은 전자의 이동에 의한 n-형 반도체 물질보다 정공 이동에 의한 p-형 유기 반도체 물질이 주를 이뤘다. 이는 대부분의 유기반도체에서 정공의 이동도가 전자의 이동도보다 빠르기 때문이다. 상대적으로 n-형 유기물 반도체는 p-형에 비해 성능이 떨어지고 낮은 전도도를 보였다.
하지만 유기물에 의한 양극성 트랜지스터, 변환장치 등의 회로를 만들려면 n-형 유기 반도체 물질이 필수적이었다.
경상대 연구팀은 유기박막 트랜지스터와 태양전지에 많이 사용되는 재료 중 하나인 나프탈렌 다이이미드(Naphthalene Diimide) 유도체에 전자 주게 물질을 교대 중합하는 방법으로 높은 전하 이동도를 갖는 새로운 유기반도체 재료를 개발했다.
이 n형 유기반도체 재료는 산화안정성이 탁월해 소자의 신뢰성을 높여주는 것은 물론 장시간 구동에도 안정성이 뛰어났다. 용액공정용 n-형 고분자 재료로는 세계 최고 수준의 전하 이동도를 갖춰 플렉시블 디스플레이에 적용 가능성이 매우 높은 것으로 평가받고 있다.
진주=임동식기자 dslim@etnews.com
