차세대반도체연구회

본문보기

그래핀 이용, 휘어지는 투명 메모리소자 개발 류경동 기자, 발행일 2013.05.29 `휘어지는 전자기기`가 주목을 받으면서 내부의 트랜지스터·발광다이오드 등도 휘어지게 하는 연구가 활발히 진행 중이다. 미래창조과학부는 이효영 성균관대학교 화학과 교수와 서소현 연구교수가 `그래핀21`을 이용해 휘어지는 투명 유기분자 메모리 소자를 개발했다고 29일 밝혔다. 그래핀21은 전기전도성이 높은 단일층의 탄소나노박막으로 투명하고 유연한 특성이 있다. 실리콘이나 금 등 금속으로 만든 기존의 분자소자는 단단한 특성상 휘어지는 소자에 적용하기 어려웠다. 또 전극을 이루는 금속입자가 위에 놓인 유기분자막으로 침투할 수 있어 전도성을 잃는 등 제조효율이 낮았다. 연구팀이 개발한 그래핀 유기분자 소자는 투명성과 유연성, 제조효율과 안정성을 크게 높였다. 또 빛에 의해 분자구조가 변하는 화합물을 적용해 빛에 따라 전류의 흐름을 제어하는 `광(光) 스위칭` 기능도 담았다. 연구팀은 유기분자막의 위·아래 모두에 단일층의 그래핀 박막을 배치해 휘어지는 투명 유기분자 메모리 소자를 구현했다. 기존 분자 메모리 소자는 상부 전극만 그래핀을 적용했는데, 양측에 그래핀을 적용한 것은 이번이 처음이다. 하부 전극까지 그래핀으로 교체할 수 있었던 것은 분자막과 그래핀 전극간의 상호보완적 결합을 이뤘기 때문이다. 유기분자들은 아래에 놓인 그래핀 전극과 화학적으로 결합하고 그래핀 전극은 위에 놓인 유기분자와 물리적으로 결합했다. 이 교수는 “그래핀과 화학적 결합이 가능한 유기분자 소자는 기존의 실리콘과 금속 전극을 대체해 향후 휘어지는 태양전지 및 투명전극체 등 새로운 유기반도체 소자 시장을 개척하는 데 이바지할 것으로 기대한다”고 말했다. 미래창조과학부와 한국연구재단의 `리더연구자지원사업`의 지원으로 수행된 이번 연구는 지난 28일 네이처 커뮤니케이션(Nature Communication)지 온라인판에 실렸다.