반도체 표면 제어기술 통해 다양한 전자소자에 직접 활용 가능

친환경 수성 반도체 잉크 제조기술 개발에 성공한 대구경북과학기술원 정대성 교수 <자료제공=과학기술정보통신부>

[환경일보] 김민혜 기자 = 과학기술정보통신부(장관 유영민, 이하 ‘과기정통부’)는 정대성 교수(대구경북과학기술원) 연구팀이 비누를 구성하는 성분인 계면활성제를 이용하여 환경 친화적인 수성 반도체 잉크를 제조하는 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 연구는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지 및 환경과학(Energy & Environmental Science)’ 11월8일자에 표지논문으로 게재됐다.

반도체의 전기적 특성을 보이는 탄소 화합물인 고분자 반도체는 유연성이 좋고 무게가 가벼울 뿐만 아니라, 용액공정을 통해 저비용으로 넓은 면적에 공정할 수 있기 때문에 웨어러블 스마트 기기 등의 차세대 재료로서 각광받고 있다. 하지만 공정과정에서 독성 유기용매를 사용해야 하기 때문에 환경오염을 일으키는 문제가 있었다.

기존의 방식과 이번 연구의 수성 반도체 잉크 비교 모식도

연구팀은 독성이 있는 유기용매를 사용하지 않는 친환경 반도체 제조공정을 위해 계면활성제를 이용한 반도체 표면 제어 기술을 개발했고, 이를 통해 수성 반도체 잉크를 제작하는 데 성공했다.

정대성 교수는 “이번 연구는 웨어러블 전자소자의 핵심소재로 각광받고 있는 유기 반도체를 제작할 때 발생하는 환경오염 문제를 근본적으로 해결한 연구 성과다. 간단한 화학적 개질을 통해 다양한 반도체 소재를 물에 분산시킬 수 있는 원천기술을 개발한 것으로, 트랜지스터부터 태양전지, 복합회로, 이미지 센서 등 다양한 광전자 소자 제작에 활용될 수 있을 것으로 기대한다”라고 연구의 의의를 밝혔다.

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