부경대학교 이지열 교수(인쇄정보공학과·사진)가 전도효율이 높은 고분자반도체를 개발해 주목받고 있다.

이 교수는 싸이오펜과 싸이아졸을 함유하는 고분자반도체를 합성, 기존의 고분자반도체에 비해 높은 평면성을 가지면서 무기반도체가 갖는 전도 특성과 유사한 특성을 보이는 고분자반도체를 개발했다.

고분자반도체는 실리콘 등 무기반도체와 달리 유연성이 있고, 잉크젯 인쇄기법을 통해 전자회로 등에 이용할 수 있어 최근 웨어러블 기기 및 플렉시블 디스플레이 등의 차세대 소재로 주목받고 있지만 전도효율이 낮아 상용화가 어렵다는 단점이 있다.

이 교수는 “이번에 개발한 고분자반도체를 소자로 만들어 실험한 결과, 기존 고분자반도체가 효율이 낮은 호핑전도(carrier hopping) 현상을 나타내는 것과 달리 무기반도체와 같이 효율이 높은 밴드전도(band-like transport) 현상이 나타나는 것을 확인했다”고 밝혔다.

지금까지 고분자반도체의 밴드전도 현상이 극저온(-150℃ 이하) 환경에서 확인된 적은 있었지만 상온(35℃ 이상)에서 확인한 것은 이번이 처음이다.

이 교수는 이번 연구에 주저자로 참여, 숭실대 강문성 교수(화학공학과), 삼성종합기술원, 스위스 ETH 취리히공과대 등과 국제 공동연구를 통해 이 같은 결과를 얻었다.

이번 연구결과를 담은 논문 「Thin Films of Highly Planar Semiconductor Polymers Exhibiting Band-like Transport at Room Temperature」는 12일 세계적 화학학술지인 '미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)' 온라인판에 게재됐다.

이 교수는 “이번 연구결과로 지금까지 고분자반도체의 근본적 한계로 인식됐던 부분을 극복하고, 고분자반도체의 응용 가능성을 확대할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

(CNB=최원석 기자)