국내 연구진, 유기반도체 극성 조절 기술 개발…반도체 공정비용 절감 기대

【대전=뉴시스】이시우 기자 = 한국생산기술연구원은 메카트로닉스융합기술그룹 김혁 박사와 서울대학교 반도체공동연구소장 이창희 교수 연구팀이 유기반도체의 양극성을 자유자재로 조절할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

 스마트폰이나 TV 등에는 사용되는 소자를 무기 반도체보다 저렴하게 제작할 수 있어 반도체 공정비용이 크게 줄어들 것으로 기대된다.

 현재 스마트폰이나 TV 등에 사용되는 기본소자인 CMOS 회로를 구성하기 위해서는 n형 반도체와 p형 반도체가 필요하다.

 n형과 p형 반도체는 각각의 특성이 달라 별개의 기판에 성형해야 하기 때문에 공정 횟수가 늘어나고 양산 비용도 높다.

 이를 해결하기 위해 양극성 물질인 유기반도체를 이용하는 기술이 개발됐지만 특정 시스템에만 적용 가능하고 대면적 생산에 비용이 많이 들어 상용화에 한계가 있었다.

 연구팀은 전하 주입량을 제어하는 기술을 개발해 반도체 내부의 전하 농도를 조절하는데 성공했다.

 유기반도체의 극성을 자유자재로 바꾸며 다양한 시스템에 적용 가능하고 CMOS 회로를 찍어내듯 생산할 수 있어 저렴하게 제작이 가능하다.

 생기원 김혁 박사는 "유기반도체를 이용해 기존 반도체 공정 비용을 50% 이상 절감시킬 수 있다"라며 "차세대 반도체로 주목받고 있는 유기반도체가 자율주행차나 인공지능, 사물인터넷 등 첨단기술의 핵심 부품으로 사용될 것으로 기대한다"라고 말했다.

 한편, 이번 연구 결과는 국제 학술지 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)' 온라인판에 게재됐다.

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