"휘는 반도체 회로 더 정밀하게"…UNIST·연세대, '분자 접착제' 개발[과학을읽다] 작성일 07-02 38 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">유기 반도체 패터닝용 신규 광가교제 'Diazo-6Bx' 개발<br>선폭 오차 4분의 1로 줄여…플렉시블 디스플레이·웨어러블 양산 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="bhu9PaYCoV"> <p contents-hash="d50b42527333ae506338b1c1987b6929c4b14bc73e6da20f7d8e0c7cc10f2a92" dmcf-pid="Kl72QNGhk2" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 유기 반도체 회로를 더욱 미세하고 균일하게 구현할 수 있는 새로운 '분자 접착제'를 개발했다. 차세대 플렉시블 디스플레이와 웨어러블 전자기기의 핵심인 유기 반도체를 보다 정밀하게 제작할 수 있는 길을 열었다는 평가다.</p> <div contents-hash="28924a4061da56ea0273e10b6ce05ec068cf3ad75997c9188e1d0113243afe9e" dmcf-pid="9SzVxjHlg9" dmcf-ptype="general"> <p>UNIST는 화학과 김봉수 교수팀이 연세대학교 조정호 교수팀과 공동으로 유기 반도체 회로 패터닝용 신규 광가교제 'Diazo-6Bx'를 개발했다고 2일 밝혔다. 연구 결과는 나노 분야 국제학술지 ACS Nano에 지난달 23일 게재됐다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="923556906b3c9f2f82e73b709e5362f00881c3a0e40f7f9749a4bc2d1b2ce2e7" dmcf-pid="2vqfMAXSkK" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이번 연구에서 개발한 Diazo-6Bx와 대면적 유기 트랜지스터 논리 회로 어레이 공정 모식도 및 사진. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/02/akn/20260702080901582lfdx.jpg" data-org-width="505" dmcf-mid="z64RospXc8" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/02/akn/20260702080901582lfdx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이번 연구에서 개발한 Diazo-6Bx와 대면적 유기 트랜지스터 논리 회로 어레이 공정 모식도 및 사진. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="d78801b845ce53338529139364417c4c60c58da9afe4491046d8278a630d1b01" dmcf-pid="VbokOX8Bgb" dmcf-ptype="general">광가교제는 유기 반도체 잉크에 첨가되는 물질이다. 반도체 잉크를 기판 위에 바른 뒤 원하는 회로 모양으로 자외선을 쬐면 빛을 받은 부분만 단단하게 고정되고, 이후 세척 과정에서 나머지 부분이 제거되면서 회로가 형성된다. 광가교제의 성능이 떨어지면 회로 가장자리가 깎이거나 형태가 흐트러져 소자 성능이 저하된다.</p> <p contents-hash="1ef81ffab5a883ca07381f8afaa8ea1beba3c5a2953a8ff846a7850f284bc7cd" dmcf-pid="fKgEIZ6boB" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 Diazo-6Bx는 기존 광가교제보다 탄화수소 기반 유기 반도체와의 혼합성이 뛰어나 고분자 사슬을 더욱 촘촘하고 균일하게 연결한다. 이 덕분에 세척 과정에서도 회로 가장자리가 무너지지 않고, 자외선을 조사한 영역과 그렇지 않은 영역의 경계도 선명하게 유지된다.</p> <p contents-hash="5d556ec151bb5b2e82403011ae7e7837d5acfe9ac917839aa6265d383dc70029" dmcf-pid="49aDC5PKNq" dmcf-ptype="general"><strong><strong><strong>선폭 오차 4분의 1로 감소…논리회로 구현도 성공</strong></strong></strong></p> <p contents-hash="029af4f83d0e881c32545b9623a836da94fb449b43617978521cba501d118abe" dmcf-pid="82Nwh1Q9cz" dmcf-ptype="general">연구팀은 기존 광가교제인 6Bx의 구조를 바꿔 플루오린이 없는 페닐 다이아조 에스터기를 적용했다. 이 다이아조기는 자외선을 받으면 반응성이 높은 카벤으로 변해 고분자 사슬을 3차원 그물망 형태로 연결하는 역할을 한다.</p> <p contents-hash="ed3653ccce8674987d59adbcbf0ab989ba6f164de1ee8c283042bcc256381bf7" dmcf-pid="6Vjrltx2o7" dmcf-ptype="general">성능 검증 결과도 우수했다. 설계한 선폭에서 벗어나는 정도를 나타내는 선폭 편차는 기존 10.3마이크로미터(㎛)에서 2.5㎛로 약 4분의 1 수준까지 감소했다. 회로 가장자리 각도도 67.9도에서 87도로 개선돼 직선성이 크게 향상됐다.</p> <div contents-hash="e8dbab9d0bfc2ddeaf99c64690685757ac9cebafadfb65418313fa3fc36a2318" dmcf-pid="PfAmSFMVau" dmcf-ptype="general"> <p>반도체 내부 결함으로 전하 이동을 방해하는 '전하 트랩' 발생도 줄어 소자의 장기 안정성도 높아졌다. 일정 전압을 4000초 동안 인가한 실험에서도 기존 광가교제를 적용한 소자보다 전류 감소와 문턱전압 변화가 모두 작게 나타났다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="87d9432b3c967460cba8c0f49f99c27299ab8520c3fc947d03ffe4f8c9c53d28" dmcf-pid="Q4csv3RfoU" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구진 사진. (좌측부터) 김봉수 UNIST 교수, 조정호 연세대학교 교수, 함효빈 UNIST 연구원. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/02/akn/20260702080902838sdyf.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="BDYt7PrNAf" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/02/akn/20260702080902838sdyf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구진 사진. (좌측부터) 김봉수 UNIST 교수, 조정호 연세대학교 교수, 함효빈 UNIST 연구원. UNIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="708ee68138d47d2520e9a1fca2350860583f80007d2268253db5dd821e9314ab" dmcf-pid="x8kOT0e4cp" dmcf-ptype="general">연구팀은 새 광가교제를 이용해 p형과 n형 고분자 반도체를 모두 패터닝했으며, 이를 기반으로 84개의 유기 박막 트랜지스터(OTFT) 어레이와 상보형 논리회로인 NOT, NAND, NOR 게이트 제작에도 성공했다.</p> <p contents-hash="7e48c6a2b10afbeb43ba11e074b6e9b4fe8139392a4fd346087d41fd651f161e" dmcf-pid="yl72QNGhg0" dmcf-ptype="general">김봉수 UNIST 교수는 "이번 광가교제는 유기 반도체 회로를 더욱 미세하고 균일하게 구현하면서도 소자의 작동 안정성까지 높일 수 있는 기술"이라며 "동일한 용매로 p형과 n형 반도체를 연속 패터닝할 수 있어 공정을 단순화하고 대면적 플렉시블 디스플레이와 웨어러블 전자기기 생산에도 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.</p> <p contents-hash="059c8cdc35ef455c38551ac3e44497d5fa869966f0551c5387b57552af7d5591" dmcf-pid="WSzVxjHlg3" dmcf-ptype="general">이번 연구는 삼성미래기술육성사업과 과학기술정보통신부, 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.</p> <p contents-hash="d493a79108291f628cdd642da5af1a98ffa7f03a56da1e30d6c1ea67fe377f09" dmcf-pid="YvqfMAXSjF" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "컨디션 최고" 조코비치, 치치파스 완파...윔블던 남자단식 3회전 진출 07-02 다음 조코비치·신네르 윔블던 테니스대회 3회전 진출 07-02 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
