KRISS, 고성능 유연소자 개발… 폴더블폰 가격 절감 기대

  • 경제/과학
  • IT/과학

KRISS, 고성능 유연소자 개발… 폴더블폰 가격 절감 기대

  • 승인 2019-07-16 16:09
  • 김성현 기자김성현 기자
noname01
수직 유직 트랜지스터의 개요도
한국표준과학연구원(KRISS)이 신개념의 수직 유기 트랜지스터를 개발하는 데 성공했다.

폴더블폰과 웨어러블기기의 핵심인 유연소자를 저렴하면서도 고성능으로 제조할 수 있는 것이 큰 장점이다.

KRISS는 나노구조측정센터 임경근 선임연구원과 독일 드레스덴공대 칼 레오 교수 연구팀이 전기화학적 산화 공정을 이용해 수직구조의 유기 트랜지스터를 개발했다고 16일 밝혔다.

주로 광물로부터 얻어지는 무기물과 달리 유기물은 화학 반응만으로 만들 수 있어 소재가 유연하고 제조비용이 저렴하다. 또한 수직구조는 반도체의 공간 제약에서 벗어나 다양한 소자 기능을 결합하고 성능을 크게 향상시킬 수 있다.

유기 트랜지스터는 디스플레이, 센서, 메모리 등을 가볍고 유연하게 만들 수 있는데다 값싸게 대량 생산까지 가능하여 차세대 반도체 소자로 주목받고 있다. 또한 유기 트랜지스터의 고질적 문제였던 낮은 전하 이동도와 안정성을 해결한 연구결과가 최근 보고되면서 기존 무기 트랜지스터에 대한 대체 가능성이 높아지고 있다.

하지만 유기 트랜지스터가 상용화 수준에 도달하기까진 아직 많은 걸림돌이 있다. 트랜지스터의 전극이 수평으로 배열되어 소자 면적이 넓어져 구동전압과 반응시간이 클 뿐만 아니라, 구조적인 문제로 전극에 기생하는 정전용량이 높아 성능이 제한돼왔기 때문이다.

KRISS 임경근 선임연구원과 독일 드레스덴공대 칼 레오 교수 연구팀은 기존 문제점을 극복하기 위해 전극과 유기 반도체를 수직으로 쌓아 배열했다. 전자의 흐름을 수직으로 조절하면 이동거리가 수백 배 짧아져 구동속도가 급격히 빨라진다. 이러한 수직구조에서 핵심은 반도체 층 내부에 있는 투과전극(permeable base)의 성능이다. 연구팀은 기존보다 누설전류를 1만 배 이상 감소시키는 투과전극을 제작하는 데 성공했다.

이번 기술은 투과전극을 통과하는 전자 흐름을 효과적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 비싸고 복잡한 공정 없이 아노다이징 전압의 세기 조절만으로 투과전극을 안정적으로 제작할 수 있어 산업 응용성이 크다.

KRISS 임경근 선임연구원은 "이번 기술로 유기 트랜지스터의 성능이 향상되어 다양한 곳에 응용될 것"이라며 "친환경적인 아노다이징을 활용한 수직 유기 트랜지스터는 저렴한데다 공정이 간단하여 궁극적으로 폴더블폰, 웨어러블 컴퓨터 등의 제조비용도 절감시킬 것"이라고 말했다.
김성현 기자 larczard@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. '금융위·개보위' 때늦은 세종 이전설… 행정수도 남은 퍼즐은
  2. 과천 경마공원 부분 개발… 시민과 노동계 강력 반발
  3. "활옥동굴, 폐쇄보다 해법"…이동석 충주시장 '현장행정' 첫 시험대
  4. 진주시, 진주성 밤을 빛으로 채운다
  5. 논산딸기축제, ‘한국 대표 축제’ 특산물 부문 전국 1위 기염
  1. 대전시 노후계획도시 정비 주민 상담 지원…20일 2차 컨설팅
  2. "전국 노래꾼들, 서산 해미읍성으로 모인다"…가을 무대 뜨겁게 달군다
  3. 막바지 피서객 몰린 계룡산 계곡
  4. 여름철 복합 기상 재해 대응… 농작물 피해 최소화 총력
  5. 농정원, 계절근로 전문기관 도약… 현장 소통 강화

헤드라인 뉴스


민주 당권 틀어쥔 김민석, 충청현안 해결 속도내야

민주 당권 틀어쥔 김민석, 충청현안 해결 속도내야

더불어민주당 8·17 전당대회에서 새 당 대표로 4선 김민석 의원(서울 영등포을)이 선출된 가운데 차기 여당 지도부가 산적한 충청 현안 해결에 속도를 내야 한다는 목소리가 커지고 있다. 김 대표는 이재명 정부 국무총리를 역임한 핵심 친명(친이재명)으로 충청 현안 관철을 위한 당청(黨靑) 원팀 시너지 극대화에 기대감이 실리고 있다. 김 대표는 이날 대전컨벤션센터에서 열린 전대에서 연임을 노리던 4선 정청래 의원(서울 마포을)을 누르고 당권을 손아귀에 쥐었다. 그의 임기는 2028년 8월까지로 집권 중반기 국내외 적으로 실질적인 성과가..

예타 막힌 대전 나노반도체 국가산단…몸집 줄여 재도전
예타 막힌 대전 나노반도체 국가산단…몸집 줄여 재도전

대전시가 산업단지 500만 평 조성 마스터플랜의 핵심이었으나 KDI 예비타당성 조사 문턱을 넘지 못한 '나노반도체 국가산단 조성사업'을 재도전한다. 산단 규모를 축소하고 입주 업종을 확대해 사업성을 확보할 계획이다. 산업단지 기반이 취약해 정부의 반도체 주요 정책에서 대전이 들러리 신세로 전락한 만큼 지역 산업 경쟁력 확보를 위해 속도를 내야 할 시점이다. 17일 중도일보 취재결과, 현재 대전시와 사업시행자인 한국토지주택공사(LH)는 나노반도체 국가 산단 조성사업 예비타당성 조사 연내 재신청을 위해 규모 조정 후 사업 계획을 보완..

10년 후 성장 디딤돌 `7대 프로젝트` 대덕특구 R&D 임무될듯
10년 후 성장 디딤돌 '7대 프로젝트' 대덕특구 R&D 임무될듯

10~20년 후 경제성장 동력이 될 정부의 7대 과학과제로 구성된 시드(SEED) 프로젝트가 대덕연구개발특구 연구기관이 이미 수행 중이거나 중요한 장래 목표를 다수 포함하면서 대덕특구가 다시 중요 역할을 맡을 전망이다. 과학기술정보통신부는 미래성장동력 7대 시드(SEED) 프로젝트를 최근 발표하고 소형모듈원자로(SMR)와 핵융합, 재생에너지 등을 양자, 우주항공, 첨단 바이오와 함께 장래 경제성장 동력 확보를 위한 프로젝트로 선정했다. SMR은 인공지능(AI) 확산과 데이터센터 전력 수요 급증, 탄소중립 목표 달성이라는 과제가 맞물..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 더불어민주당 신임 당 대표에 김민석 더불어민주당 신임 당 대표에 김민석

  • 민주당 전당대회서 고공 시위 민주당 전당대회서 고공 시위

  • 가을옷 입은 마네킹 가을옷 입은 마네킹

  • 광복절 연휴 마지막 날…고속도로 곳곳 정체 광복절 연휴 마지막 날…고속도로 곳곳 정체