고려대 연구진이 형광등 수준의 약한 빛으로 조절할 수 있어 전력소모가 적고 빛과 전기를 동시에 이용해 메모리 성능도 향상시킬 수 있는 광(光)반응 유기박막 트랜지스터를 개발했다.

고려대 물리학과 주진수(46·사진 왼쪽) 교수팀과 화학과 최동훈(48·사진 오른쪽) 교수팀은 9일 매우 약한 빛에 민감하게 반응하고 반도체 특성이 우수한 별 모양(star-shaped)의 유기 나노물질을 합성하고 이를 이용해 특성이 우수한 유기 박막 트랜지스터를 개발했다고 밝혔다.

교육과학기술부의 국가지정연구실사업(NRL) 지원으로 수행된 이 연구결과는 신소재 응용분야의 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’지 7일자 온라인판에 표지논문으로 게재됐다.

유기 박막 트랜지스터는 실리콘 기반의 박막 트랜지스터와 달리 가볍고 제작 방법이 간편해 미래의 휘어지는 디스플레이에 적용될 차세대 트랜지스터로 주목받고 있으나 빛에 대한 반응도가 낮아 단점으로 지적돼 왔다.

주 교수팀은 그러나 이 연구에서 기존의 광반응 유기 박막 트랜지스터 소재로 연구돼온 선형구조의 물질과 달리 빛에 민감하게 반응하면서도 반도체 특성이 우수한 네 개의 팔을 가진 별모양의 유기나노물질(4HPBT-benzene)을 합성하는 데 성공했다.

이들은 또 이 물질을 이용해 빛에 대한 반응도가 기존의 실리콘 박막 트랜지스터보다 높고 트랜지스터 작동에 빛과 전기를 동시에 사용함으로써 메모리 성능을 증가시키고 전력소모도 줄인 유기 박막 트랜지스터를 구현해냈다.

주 교수는 “이번에 개발한 유기 박막 트랜지스터는 기존 무기물 실리콘 기반의 광반응 트랜지스터보다 광반응 민감도가 10배 정도 증가했고 차세대 디스플레이를 더욱 얇게 제작하는 것이 가능하다”며 “이 연구가 유기반도체를 이용한 차세대 광전자소자 응용분야의 발전에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.