‘물’로 반도체 만든다

2015.08.24 07:00

국내 연구진이 물을 이용해 반도체를 제조할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술로 유독 유기용매로 반도체를 제작하던 기존 공정을 대체하면 ‘친환경 반도체’를 제작할 수 있을 것으로 예상된다.

 

정대성 교수(왼쪽)와 김윤희 교수.  - 미래창조과학부 제공
정대성 중앙대 교수(왼쪽)와 김윤희 경상대 교수. - 미래창조과학부 제공

정대성 중앙대 화학신소재공학부 교수와 김윤희 경상대 화학과 교수 공동연구팀은 이 기술을 새로 개발해 재료 분야 학술지 ‘어드밴스트 머티리얼스’ 19일 자 온라인 판에 발표했다.

 

탄소와 탄소 화합물로 만드는 유기반도체는 실리콘 반도체와 달리 박막 형태로 만들어 유기발광다이오드(OLED) 등 차세대 디스플레이 기기 등에 활용할 수 있다. 하지만 박막 형태로 녹이는 과정에 클로로포름, 클로로벤젠 등 환경과 인체에 유해한 유기용매가 이용된다.

 

유기 반도체가 물에 분산돼 있는 모습.  - 미래창조과학부 제공
유기 반도체가 물에 분산돼 있는 모습. - 미래창조과학부 제공

 

연구팀은 유기용매 대신 환경과 인체에 무해한 물을 쓰기 위해 새로운 ‘계면활성제’를 개발했다. 계면활성제는 한쪽은 물과 친한 성질(친수성)을 띠고 한쪽은 기름과 친한 성질(소수성)을 띤 물질. 반도체를 물에 녹일 때 이 물질을 넣어 주면 반도체를 물에 녹일 수 있다. 또 이 계면활성제를 넣어 제작한 반도체의 전하이동도는 기존 유기반도체뿐 아니라 실리콘 반도체와도 유사한 수준이었다.


연구를 진행한 정 교수는 “이번 연구 성과는 세계 최초로 물을 활용한 고성능 반도체 제조 기술을 개발한 것”이라며 “디스플레이와 각종 이미지 센서 제조에 친환경 기술로 접목될 수 있다”고 설명했다.

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