기사 메일전송
  • 기사등록 2022-12-06 13:32:00
  • 수정 2022-12-06 16:40:24
기사수정


▲ 말굽 모양 패턴의 폴리이미드 유연소재 위에 집적된 산화물박막트랜지스터와 배선을 2배까지 100% 신축했을 때에도 전자소자가 정상적으로 작동했다.


국내 연구진이 고무줄처럼 늘릴 수 있는 스트레처블(Stretchable) 디스플레이 구현을 위해 세계 최초로 신축성 무기(無機) 반도체 소자기술을 개발했다. 대량 생산이 가능하고 디스플레이, 스마트폰, TV, 자동차, 헬스케어 등 다양한 제품 적용이 기대되고 있다.


한국전자통신연구원(ETRI)은 고밀도 집적이 가능한 고성능·고신뢰 신축성 무기 박막 트랜지스터(TFT) 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.


스트레처블 디스플레이는 고무줄처럼 팽팽하게 늘리고 줄일 수 있는 차세대 디스플레이 패널이다. 활용성 높은 고해상도 스트레처블 디스플레이를 구현하기 위해서는 전류 조절로 픽셀 제어가 가능한 고성능 신축성 반도체 소자가 필요하다.


그동안 신축성 반도체 소자는 주로 유연한 유기물 소재가 사용됐으나 실리콘, 금속산화물 등 단단한 무기물 분야로 연구가 확장되고 있다. 소재의 유연성은 떨어지지만, 전기적 성능과 신뢰성, 내구성이 더 뛰어나기 때문이다.


ETRI 연구진은 세계 최초로 무기 산화물 전자소자를 신축성 금속 배선 위에 직접 올리는 반도체 소자구조를 개발했다. 고성능 무기질 반도체에 유연성을 더하면서 소자 집적도까지 비약적으로 끌어올린 기술이다.


ETRI가 개발한 반도체 소자는 기존 신축성 산화물 반도체 소자 대비 소자 집적도가 약 15배 향상됐으며, 전류 구동 성능 역시 2배 이상 높아졌다. 제품 소형화와 고해상도 디스플레이 구현 가능성을 동시에 입증한 셈이다.


연구진은 구불구불한 말발굽 형태의 폴리이미드 유연 기판 배선 위에 고성능 산화물 반도체 트랜지스터를 고밀도로 집적하여 신축성 소자를 구현했다. 구불구불한 기판이 점차 직선으로 펴지면서 용수철처럼 늘어나는 원리다. 제작된 소자는 두 배까지 잡아당겨도 파괴되지 않고 성능을 유지하는 것으로 나타났다.

이번에 개발된 신축성 전자소자는 반도체 표준공정과 호환될 뿐만 아니라 디스플레이, 스마트폰, TV, 자동차, 헬스케어, 스킨트로닉스 등 다양한 스트레처블 제품에 적용 가능해 특히 주목받고 있다.


향후 연구진은 이번 신축성 반도체 공정을 더욱 단순화해 비용을 절감할 수 있도록 하는 데 중점을 두고 연구할 예정으로 산업계에 빠르게 적용될 수 있도록 준비한다는 계획이다.


이번 논문의 제1저자인 ETRI 플렉시블전자소자연구실 오힘찬 선임연구원은 “스트레처블 전자소자 기술을 통해 우리나라가 차세대 반도체·디스플레이 분야를 선점할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.


한편 이번 연구결과는 네이처 커뮤니케이션즈(IF:14.919)에 8월24일 온라인 게재됐다.

0
기사수정

다른 곳에 퍼가실 때는 아래 고유 링크 주소를 출처로 사용해주세요.

http://amenews.kr/news/view.php?idx=51477
기자프로필
프로필이미지
나도 한마디
※ 로그인 후 의견을 등록하시면, 자신의 의견을 관리하실 수 있습니다. 0/1000
3D시스템즈 2022
하나에이엠티 직사
탄소조합
글룩 260
프로토텍 2022
에이온 280
스트라타시스 2022 280
케이랩스 2022
생기원 3D프린팅 사각
코스와이어 세로
캐리마 2022 직사
린데PLC
아이엠쓰리디 2022
K3DERS
3D프린팅 인력양성 배터
아우라테크2
모바일 버전 바로가기