[2021-01-25] 새로운 디스플레이 재료, 색변환 140배 빨라졌다

국내 연구진이 돌돌말리는 디스플레이나 몸에 착용하할 수 있는 전자제품에 사용되는 실리콘 반도체를 대체할 수 있는 새로운 재료를 개발했다. 이 2차원 유기 반도체는 전자이동 속도가 기존 실리콘반도체보다 수십배 빨라 디스플레이의 색상 변환 지연문제를 해결할 수 있다고 연구진은 설명했다.

울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 백종범 교수팀이 'C5N(씨파이브엔) 2차원 유기 고분자 구조체'를 합성하는데 성공했다 25일 밝혔다. 이 유기 고분자 구조체를 얇은 필름 형태로 만들어 반도체 트랜지스터 소자(FET)에 썼을 경우 전하이동도, 즉 전자이동 속도가 수십 배 이상 빨라졌다. 또 이 구조체에 염화수소(HCl)를 첨가하면 전기전도도가 140배 향상돼 전도성 물질로도 쓸 수 있다고 연구진은 설명했다.

연구진이 만든 유기반도체는 탄소원자 5개에 질소 원자 1개로 이뤄졌다. 이 구조체는 탄소만으로 이뤄진 그래핀과 달리 2차원 구조에 균일한 미세구멍으로 이뤄져 우수한 전하이동도가 (전자 996㎠Vs, 정공 501 ㎠Vs)를 갖는다고 설명했다. 즉 1볼트/센티미터(V/㎝)의 전기장을 걸어줬을 때 1초 동안 전하 하나가 996㎝를 이동한다는 뜻이다.

이는 이제껏 보고된 유기반도체 전하이동도 중 가장 높은 수치다. 소재 내부에서 전자나 정공이 빠르게 움직여 신호전달이 빨라지고 디스플레이에서 색상 변환 속도도 빨라진다.


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