양극성 반도체로 유연한 디스플레이 상용화 앞당긴다

국내 연구진이 저렴하면서도 잘 휘어지는 `양극성 반도체`를 개발해 유연한 디스플레이 상용화를 앞당길 핵심기술을 개발해 주목된다.

울산과기대 나노생명화학공학부 오준학 교수와 양창덕 교수 공동 연구팀은 정공과 전자이 `이동도`를 두배 이상 높인 양극성 반도체를 개발했다고 8일 밝혔다. 양극성 반도체는 전자와 정공을 모두 사용해 전류를 흐르게 할 수 있는 반도체를 말한다. 전자와 정공 중 하나만 사용하는 `단극성 반도체` 보다 제작이 용이하고 간편해 차세대 반도체로 불린다.

연구팀은 유기물로 만든 양극성 반도체를 개발했다. 유기물 반도체는 현재 상용화돼 스마트폰이나 TV 등에 사용되고 있는 무기물 반도체에 비해 공정이 간편하고 휘어져도 전기적 성질을 잃지 않아 구부러질 수 있는 전기소자에 적용할 수 있는 반도체로 각광받고 있다.

오준학 교수는 “이번에 개발한 유기물 반도체는 정공과 전자의 이동도가 기존의 유기물 반도체보다 두 배 이상 뛰어나다”며 “지금까지 개발된 유기물 기반 양극성 반도체 중 최고 성능을 자랑한다”고 설명했다.

실험 결과 연구팀이 만든 양극성 반도체는 전공의 이동도가 3.97㎠/Vs(1초에 전자가 이동할 수 있는 면적), 전자의 이동도는 2.20㎠/Vs 으로 정공은 최대 2배, 전자는 최대 5배 이상 빠른 것으로 나타났다.

양창덕 교수는 “개발한 양극성 반도체를 이용해 유기전자회로를 사용하는 스마트폰이나 컴퓨터와 같은 전자기기와 센서, 스위치 등에 적용할 수 있다”며 “향후 휘어지는 전자소자 개발에도 크게 기여할 것”으로 기대했다.

아이씨엔 김철민 기자 min@icnweb.co.kr