‘휘는 디스플레이’ 원천기술 개발

　국내 연구진이 유연성이 뛰어나 ‘고성능 휘는 전자회로’나 ‘휘는 디스플레이’ 소재로 기대를 모으는 실리콘 나노선(Si-NW) 조작기술을 개발하는 데 성공했다.

서울대 물리천문학부 홍승훈 교수팀은 25일 기존의 미세소자 제작 공정만을 이용해 실리콘 나노선을 대량으로 정렬하는 기술을 개발하고 이를 이용해 고체기판 위에 실리콘 나노선 트랜지스터와 복잡한 형태의 패턴을 제작했다고 밝혔다.연구결과는 나노분야 학술지 ‘나노 레터스’ 최신호에 게재됐다.

　실리콘 나노선은 플라스틱처럼 휠 수 있는 ‘고성능 유연성 회로’ 등 차세대 첨단 전자소자용 재료로 많이 연구되고 있다.그러나 실리콘 나노선으로 소자를 만들기 위해 먼저 실리콘 나노선을 합성한 후 이를 기판 위의 원하는 위치에 특정한 방향으로 정렬하는 기술이 개발되지 않아 어려움을 겪어왔다.

　홍 교수팀은 탄소나노튜브를 용액 속에 분산한 후 기판의 특정 위치에 정렬하는 기술을 개발해 2003년과 2006년 ‘네이처’와 ‘네이처 나노테크놀러지’ 등에 발표한 바 있지만 실리콘 나노선의 경우 상대적으로 굵어 용액 속에 잘 분산되지 않는 문제가 있었다.

　연구진은 이 연구에서 실리콘 나노선을 합성한 다음 나노선 표면에 아민기를 가지고 있어 양(+)전하를 띠는 친수성 분자막(APTES)을 코팅해 실리콘 나노선이 잘 분산된 용액을 만들었다.이어 이렇게 분산된 나노선 용액을 잉크젯프린터의 잉크로 사용하면 실리콘 나노선을 기판의 원하는 위치에 인쇄해 회로를 만드는 등 다양한 활용이 가능하다는 점을 확인했다.



　홍 교수는 “이 방법은 현재의 제작공정에 바로 적용할 수 있고 이는 실리콘 나노선을 전자소자와 센서,광학소자 등에 활용할 수 있는 토대가 될 것”이라면서 “실리콘 나노선은 유연하면서도 기존의 유연성 회로에 쓰이는 전도성 플라스틱보다 100배 이상 특성이 좋은 재료로 고성능 유연성 회로나 디스플레이 제작에 활용될 수 있다.”고 설명했다.

박건형기자