- 폴더블 디스플레이용 구동용 트랜지스터 개발 
- 가상현실 디바이스용 유연 광센서 활용 기대

포스텍(총장 김도연)은 화학공학과 노용영 교수팀이 납성분이 없는 페로브스카이트에다 고순도로 분리된 반도체 탄소나노튜브(CNT)를 혼합해 새로운 복합반도체 소재를 개발했다고 7일 밝혔다

페로브스카이트는 태양전지, LED 등과 같은 다양한 광전자 분야에 사용할 수 있는 차세대 물질로 전기 전도성이 뛰어난 결정 구조를 가지고 있다.

하지만 납 사용으로 인한 독성과 상대적으로 낮은 전계 효과 이동도, 동작 할 때 균일한 전기적 동작이 어려운 점 등의 고질적인 문제가 상존해 왔다.

이에 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 납이 들어가지 않은 페로브스카이트에 고순도로 분리된 반도체성 탄소나노튜브(CNT)를 혼합해 새로운 복합 반도체 소재를 개발했다.  

이 연구는 납을 사용하지 않은 페로브스카이트 소재의 낮고 불안정한 성능에 대한 개선방향을 제시한 세계 최초의 연구로평가되고 있다.

이 복합 반도체 소재는 유연하고 투명한 트랜지스터를 구현해 기존 대비 5배 이상의 높은 전하 이동도와 획기적인 동작 안정성을 보이는 것으로 연구됐다.
 

포스텍(총장 김도연)은 화학공학과 노용영 교수팀이 납성분 없는 페로브스카이트에다 고순도로 분리된 반도체 탄소나노튜브(CNT)를 혼합해 새로운 복합반도체 소재를 개발했다고 7일 밝혔다.2019.05.07.(사진=포스텍 제공)

이 복합 반도체 소재는 광센서의 광감응층에서도 높은 성능을 보였다.이 광센서 성능은 현재까지 개발된 최상의 장치 성능보다 약 100~1000배 높은 값으로 향후 유연한 카메라 등에 광센서로 활용될수 있을것으로 기대되고 있다.

이 연구결과는 나노 분야 권위지인 ACS 나노(ACS Nano) 최근호 표지논문으로 게재됐다.  

이 연구는 과학기술정보통신부가 지원하는 글로벌프론티어 사업 ‘나노기반 소프트일렉트로닉스 연구단’의 지원으로 수행됐다. 

노용영 교수는 “이번에 개발된 포토 트랜지스터 성능은 현재까지 보고된 다른 소재와 비교해도 세계 최고 성능 수준”이라며 “이 기술이 향후 연구개발을 통해 산업현장에 적용된다면 폴더블 디스플레이 구동용 트랜지스터나 유연한 웨어러브 전자소자의 회로용 트랜지스터, 착용형 가상현실 디바이스용 유연 광센서 등에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.