대학의 연구원들은 유기 반도체가 실리콘 칩과의 현저한 성능 차이를 메꿀수 있는 획기적인 기술에 대한 발표를 했다. 유기 반도체는 실리콘 보다 낮은 온도에서의 처리 능력을 가지고 있기 때문에 보다 낮은 비용으로 반도체를 제공할 수 있다고 한다. 그러나 유기 물질의 낮은 캐리어 유동성으로 인해 기존의 비유기 반도체에 비해 1000배이상의 성능 차이를 보이고 있다.


맥길대학의 연구원들은 유기 반도체에 비유기 물질의 성능 특성을 부여하는 기법에 대한 실험을 했다고 한다. “이러한 기법을 통해서, 완벽하게 정렬된 비유기 물질로 이루어진 하나의 결정 구조 (즉, 단일 결정 구리)를 얻을수 있었으며, 이러한 정렬을 유기 계층의 정렬 순서로 변화할 수 있다는 사실을 알아냈다. 특히, 가장 중요한 유기 전도 폴리머중의 하나인 PEDOT (polyethylenedioxythiophene) 의 완벽하게 정렬된 배열에 대해 실험을 통해 입증할 수 있었다”라고 국립 과학 연구소 (Institut national de la recherche scientifique)의 페데리코 로제이(Federico Rosei) 교수와 공동 연구를 하는 맥길 대학의 교수인 디미트리 페레피캘 (Dmitrii Perepichkal)씨는 말한다. 폴리머는 비유기 구리의 결정판을 복제함으로서 5 나노미터의 해상도를 만들어 낼 수 있다.


연구원들은 이미 완벽한 결정 구조인 구리 박막 필름을 복제함으로서 PEDOT 라인들에 대해 5 나노미터의 해상도를 얻을 수 있다고 한다. 이는 모노머 (mononmer)를 비유기 물질위에서 폴리머형태로 자체 조합을 할 수 있도록 해주는 간단한 저온 침전 기술을 이용했다고 한다.


“이러한 작은 모노머 분자 (폴리머의 구성요소) 가 결정의 표면에 닿게 되면, 결정 구조체가 정의된 폴리머 라인의 방향으로 폴리머화 되어지게 된다."라고 페레피캘씨는 전한다. PEDOT의 결정체 모노 계층들은 유기 트랜지스터가 현재의 반도체보다 10배정도 적으면서 실리콘과 같은 유기 물질과 경쟁할 수 있는 수준의 성능을 가질 수 있는 잠재성을 가지고 있다고 한다.


비록 이들의 연구 결과가 아직 초기 단계에 있지만, 연구원들에 따르면, 이러한 기술은 궁극적으로 대형 컴퓨터 디스플레이 및 고성능 저비용의 플라스틱 솔라셀등을 포함한 다양한 유기 반도체의 형태로 채택될 것이라고 한다. 현재까지 연구원들의 실험은 1차원적인 효과에 대해서만 국한되었지만, 현재 기존의 2차원적인 형태로 확장시킬 수 있는지에 대한 연구를 계속하고 있다. 이를 통해 기존의 전자 회로에서 사용되어지는 유기 모노 계층을 만들 수 있을 것으로 보고 있다.

Polymers created at a resolution of fve nanometers by copying the crystalline template of inorganic copper.


URL : http://www.eetimes.com/news/latest/showArticle.jhtml?articleID=225700397

<출처> NDSL, 2010-06-20

Posted by TopARA

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