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연필에도 감을 수 있는 플렉서블 소자 나왔다 목록

조회 : 1322 | 2012-07-24

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연구를 책임진 이탁희 서울대 교수(왼쪽)와 논문 제1저자 박성준 광주과학기술원 박사과정생(오른쪽).
 
접을 수 있는 휴대용 TV를 좀 더 저렴하게 만들 수 있는 방법이 개발됐다.

얇고 잘 휘어지면서도 튼튼하고 제작비도 싼 전자소자가 개발됐다.

서울대 이탁희 교수가 이끄는 서울대, 광주과학기술원(GIST) 공동연구팀은 심하게 휘어져도 기능과 성능이 떨어지지 않는 초박막 분자전자소자를 개발했다고 ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 나노테크놀러지’ 4일자에 발표했다.

분자전자소자는 수 ㎚(나노미터, 1㎚=10-9m)정도로 작은 분자를 이용해 만든 전자 부품을 말한다. 작은 면적에 회로를 많이 넣을 수 있고, 가격도 저렴해 전세계적으로 활발하게 연구하고 있지만, 대부분 실리콘처럼 딱딱한 기판 위에 만들기 때문에 휘어지지 않고, 휘어지더라도 두께가 수 ㎛(마이크로미터, 1㎛=10-6m)로 두꺼워 휴대용 전자제품에 적용하기는 쉽지 않았다.

얇으면서도 잘 휘어지는 분자전자소자를 만들기 위해 연구팀은 유기 분자 박막의 일종인 ‘자기조립단분자막’을 이용했다. 이 물질은 특별한 에너지나 촉매가 없어도 자발적으로 다른 물질과 접합한다. 또 전기가 가해질 경우 한 개의 분자가 전자 소자로 작동할 수도 있다는 장점이 있다.

연구팀이 이번에 개발한 분자전자소자는 1000번 이상 휨 테스트를 거쳐도 회로가 끊어지거나 전기성을 잃지 않고 고유 상태를 유지했다. 얇고 가벼운 데다 내구성도 높다는 뜻이다. 실제로 연구팀이 개발한 소자는 앞뒤로 휘어지는 정도를 넘어 막대에 감을 수 있을 정도로 유연하다.

이 교수는 “나노 크기의 단일 분자를 이용해 얇으면서도 자유자재로 휘어질 수 있는 유연한 분자전자소자를 개발할 수 있는 가능성을 열었다”며 “각종 휴대용 기기를 비롯해 초소형 전자소자가 필요한 모든 분야에서 유용하게 사용될 것으로 전망된다”고 말했다.

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a. 연구팀이 개발한 분자전자소자의 개략도. 가장 아래 잘 휘어지는 플라스틱 기판을 배치하고 하부전극(Au/Ti), 감광제(PR), 전도성 고분자(PEDOT.PSS), 상부전극(Au)를 배치했다. b. 개발한 분자전자소자의 모습. 이탁희 교수 제공.
 
오가희 기자 solea@donga.com
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