전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 전기·전자

속보

더보기

수직으로 쌓은 고성능 트랜지스터 개발...플렉서블기기 상용화 '성큼'

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 플렉서블 스마트기기 핵심소자인 유기 트랜지스터를 수직으로 쌓는 새로운 방법을 개발, 성능을 향상하는 데 성공했다고 23일 밝혔다. 차세대 스마트기기의 상용화를 앞당기는 데 도움이 될 것으로 전망된다.

플렉서블 스마트기기는 한 면을 접는 폴더블, 돌돌 말아서 보관할 수 있는 롤러블, 화면을 잡아당겨 늘릴 수 있는 스트레처블 등 유연한 차세대 스마트기기를 말한다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = KRISS 소재융합측정연구소 임경근 선임연구원이 수직으로 쌓은 고성능 유기 트랜지스터를 선보이고 있다. [사진=KRISS] 2020.06.23 swiss2pac@newspim.com

KRISS 소재융합측정연구소와 독일 드레스덴 공대, 홍콩 중문대 공동연구팀은 비싸고 복잡한 공정 없이 간단한 전기화학적 공정만으로 유기 트랜지스터를 수직으로 쌓았다. 기존 수평 방식의 유기 트랜지스터보다 구동 속도 증가, 전류 증가, 전압 감소 등 모든 부분에서 개선을 이뤄 정보처리 성능이 크게 향상됐다.

현재 상용화된 폴더블폰은 디스플레이 한 면만 접었다 펼 수 있게끔 만들어졌다. 디스플레이 전체를 구부리고 늘려 손목시계처럼 차고, 신문지처럼 둘둘 말아 사용하기 위해서는 기기 내 탑재되는 정보처리 및 정보저장 반도체 소자, 배터리 등 모든 부품이 유연해야 한다.

그 중에서도 정보를 처리하고 저장하는 반도체 소자인 트랜지스터의 성능에 따라 스마트기기의 성능이 결정되기에 이의 상용화를 위해선 값싸고 유연하며 고성능인 트랜지스터가 필요하다. 트랜지스터의 성능에 따라 디스플레이의 반응 속도, 컴퓨터의 처리 속도, 데이터 저장장치의 용량, 전력 소모량 등이 결정되기 때문이다.

유기물의 유연한 성질을 이용한 유기 트랜지스터는 가볍고 유연하며, 소재의 가격도 저렴해 대량생산이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 무기물 반도체보다 구동 전력이 크고 반응시간이 느려 트랜지스터로서 성능이 제한돼왔다.

대다수 기업과 연구소 등은 반도체 소자를 조밀하게 배열하기 위해 포토리소그래피, 관통전극 등 기술을 사용하고 있다. 이 기술은 하나의 소자를 깎고 붙여 만드는 수작업과 같아서 기술 난이도가 클 뿐더러 비용이 많이 든다. 또, 무기 반도체에 적용되는 기술로 유기 반도체에는 적용이 어렵다는 단점이 있다.

공동연구팀은 이를 해결하기 위해 산업현장에 사용되는 대표적 전기화학적 공정인 아노다이징(anodizing)에 주목해 전계효과 트랜지스터(FET)에 응용했다. 기존의 깎아내고 붙이는 방식이 아닌, 화학반응을 통해 미세 구조체를 아래에서부터 쌓는 방식을 개발했다. 아노다이징은 수용액에 알루미늄 전극 패턴이 포함된 소자를 담그고 전압을 인가해 전극 표면에 일정한 형상의 산화알루미늄 산화막을 생성하는 공정이다.

이 방식을 사용하면 전기화학적 처리만으로 나노미터(nm) 간격으로 미세하게 배열된 반도체 소자의 전극을 손쉽게 제작하고, 전자의 흐름을 효과적으로 제어해 수직구조 트랜지스터 성능을 향상시킬 수 있다.

기존 수평 방식의 유기 트랜지스터보다 최대 구동 속도 100배 증가, 구동 시 흐를 수 있는 최대 전류는 1만 배 증가했고, 구동에 필요한 전압은 1/3배 감소했다. p형 반도체, n형 반도체, 저분자와 고분자 등 유기 반도체 종류에 상관없이 균일한 결과를 얻었다.

임경근 KRISS 선임연구원은 "이번 기술은 궁극적으로 형태가 자유롭게 변하는 디스플레이, 센서, 반도체 소자와 같은 차세대 스마트기기의 개발 시기를 앞당길 것"이라고 했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원사업의 지원을 받았으며, 그 결과는 재료분야의 세계적 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)'에 게재됐다.

swiss2pac@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
李대통령, 17일 홍준표와 비공식 오찬 [서울=뉴스핌] 송기욱 기자 = 이재명 대통령이 홍준표 전 대구시장과 비공개 오찬을 갖는다. 홍 전 시장은 16일 자신의 페이스북을 통해 "나는 무당적자이고 백수"라며 "보름 전 홍 수석(홍익표 정무수석)이 연락 왔길래 비공개 오찬이라면 괜찮다고 했다"고 말했다. 이어 "야당 대표뿐만 아니라 야당 인사들도 가는데 내가 안 갈 이유가 없기 때문"이라고 덧붙였다. 홍준표 전 대구시장 [사진=뉴스핌 DB] 정치권에 따르면 이 대통령과 홍 전 시장의 오찬은 오는 17일 진행될 것으로 관측된다. 보수 진영에서 대선 후보로도 활동했던 홍 전 시장은 지난해 국민의힘 대선 후보 경선에서 고배를 마신 뒤 현재는 당적이 없는 상태다. 최근에는 더불어민주당 대구시장 후보인 김부겸 전 국무총리를 공개 지지한 바 있다. oneway@newspim.com 2026-04-16 15:57
사진
종합특검, 심우정 PC 압수수색 [서울=뉴스핌] 이석훈 기자 = 3대 특검(내란·김건희·순직해병)의 나머지 사건을 수사하는 2차 종합특별검사팀이 지난 10일 진행한 대검찰처 추가 압수수색에서 심우정 전 검찰총장이 사용하던 PC를 확보한 것으로 확인됐다. 15일 법조계에 따르면 종합 특검팀(특별검사 권창영)은 지난 10일 검찰총장실에 대한 압수수색을 진행했다. 특히 지난달 종합특검의 중앙지검과 대검 압수수색 대상에서 제외됐던 심 전 총장의 PC를 추가로 압수수색한 것으로 알려졌다. [서울=뉴스핌] 사진공동취재단 = 공수처에서 수사하는 '순직해병 수사외압 의혹 사건' 피의자인 이종섭 전 국방부 장관의 출국금지를 해제하는 과정에 관여한 혐의를 받는 심우정 전 검찰총장(당시 법무부 차관)이 31일 오후 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열린 '이종섭 호주 도피 의혹' 첫 공판에 출석하고 있다. 2026.03.31 leehs@newspim.com 다만 심 전 총장이 사용하던 PC가 부분적으로 포맷돼 자료 확보에 어려움을 겪고 있는 것으로 전해졌다. 종합특검은 지난달 23일 대검찰청과 서울중앙지검에 수사 인력을 보내 압수수색을 진행했다. 압수수색 대상에는 당시 김 여사 관련 사건을 수사한 서울중앙지검 반부패2부 등이 포함된 것으로 전해졌다. 김건희 여사가 연루된 '수사 무마 의혹'은 중앙지검이 도이치모터스 주가조작 사건을 처분하면서 제대로 된 수사 없이 공범으로 지목된 김 여사를 불기소 처분했다는 내용을 골자로 한다. 종합특검은 당시 무혐의 처분 과정에 심 전 총장이 관여했다고 보고 있다. 앞서 특검은 무혐의 처분 당시 중앙지검 지휘부였던 이창수 전 중앙지검장, 조상원 전 4차장 검사 등을 출국금지 조치한 바 있다. stpoemseok@newspim.com 2026-04-15 20:40
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동