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'휘는 디스플레이' 상용화 눈앞 N

No.1961685
  • 작성자 통합관리자
  • 등록일 : 2014.11.13 00:00
  • 조회수 : 8984
영남대·포스텍 공동연구팀, 유기박막트랜지스터 구동안정성 저하 원인 규명
재료과학분야 상위 1.5% ' 세계 최고 권위 학술지' 최신호 표지논문 게재
플렉서블·웨어러블 디스플레이, 스마트 카드 등 다양한 전자소자 활용 기대
[2014-11-13]
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  영남대(총장 노석균)와 포스텍(총장 김용민) 연구팀이 휘어지는 디스플레이, 접히는 스마트기기에 활용되는 소자의 상용화를 앞당길 수 있는 기술을 개발했다.
 
 김세현(36) 나노메디컬유기재료공학과 교수 연구팀이 포스텍 화학공학과 박찬언 교수 연구팀과 함께 플렉서블·웨어러블 디스플레이용 유기박막트랜지스터의 구동안정성 저하의 발생 원인을 규명한 것.
 
 유기박막트랜지스터는 저온에서 생산할 수 있고, 가벼우며 구부리거나 휘어지는 특성을 갖고 있어 유기전자기기의 핵심 소자로 주목받고 있다. 하지만 구동안정성이 낮아 장시간 구동에 한계가 있어 상용화에 걸림돌이 되고 있다.
 
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 김세현 교수는 “유기박막트랜지스터의 상용화를 위해서는 장시간의 구동안정성 확보가 필요하지만, 현재까지 구동안정성 저하에 대한 정확한 원인이 밝혀지지 않았다”며 “이번 연구로 기존 유기박막트랜지스터를 장시간 구동했을 때 발생하는 전하이동도 및 구동전류 감소 등의 성능 저하에 대한 원인을 규명했을 뿐 아니라 장시간 구동 시 발생하는 전압스트레스 영향(bias-stress effect)의 메커니즘을 물리·화학적으로 규명했다”고 연구결과를 설명했다.
 
 연구팀은 트랜지스터에 가해진 전압에 의해 발생하는 고정전하가 많을수록 소자의 구동안정성이 낮아진다는 점에 착안해 연구한 결과, 반도체와 절연막의 경계에서 에너지장벽이 존재함을 확인했고, 전압을 트랜지스터에 가하면 반도체의 전하가 에너지장벽을 넘어 절연막으로 이동해 고정전하가 발생된다는 것을 밝혔다. 연구팀은 이 결과를 바탕으로 절연막의 표면을 바꿔 경계의 에너지 장벽을 조절하는 데 성공했다. 그 결과, 높은 에너지 장벽으로 인해 반도체와 절연막 사이의 전하이동을 막을 수 있었고, 구동안정성이 높은 유기박막트랜지스터를 개발하는데 성공했다.
 
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 김 교수는 “이번 연구결과는 최근 많이 개발되고 있는 플렉서블·웨어러블 디스플레이, RFID (radio-frequency identification tags), 스마트 카드 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것”으로 기대했다.
 
 한편, 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 주관하는 중견연구자지원사업 및 신진연구자지원사업으로 수행됐으며, 연구결과는 재료과학분야 상위 1.5%에 해당하는 세계적 학술지인 <어드밴스드 머티리얼즈>(Advanced Materials, 영향력 지수(IF) 15.409) 최신호(11월 12일자) 표지논문(왼쪽 이미지)으로 게재됐다.
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