국일제지, 국일그래핀 ‘그래핀 기반의 TFT 제조방법’ 특허 등록...“반도체 전 분야 적용”

특수지 전문기업 국일제지는 자회사 국일그래핀 윤순길 이사가 최근 전 세계에서 가장 우수한 N-doped graphene TFT(질소-도핑된 그래핀 박막 트랜지스터)의 특성을 확보했다고 2일 밝혔다.

해당 기술은 티타늄층 위에 직접 성장한 후 질소로 도핑된 그래핀을 활성층으로 만들어 고품질, 고기능성 그래핀으로 생산할 수 있다. 이 기술에 관한 해외특허를 위해 국제특허 출원 및 국내특허 등록도 추진한다.

이번 특허는 국일그래핀에서 진행하고 있는 무전사 비전사식 방식에서 도출한 것이다. 그래핀을 아르곤 플라즈마로 30초 동안 데미지를 줘 그래핀의 카본 체인을 끊는다.

해당 기술은 이후 끊어진 카본 자리에 N2 plasma로 30초 동안 질소를 치환하여 도핑 및 성장을 연속적으로 수행하는 방식이다. 이 방식으로 생성된 N-doped graphene TFT는 가장 우수한 반도체 특성을 끌어낼 수 있다는 것이 특허의 핵심이다.

국일그래핀 관계자는 “N-doped graphene TFT는 모두 100℃에서 작업돼 유연한 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 PDMS(폴리디멜틸실론산) 등 플렉시블 기판 위에 형성된다”며 “이 작업으로 그래핀의 유연성(flexibility)이 15% 증가하고 팽창률(stretchability)은 140%까지 확보 가능한 것이 중요 포인트”라고 설명했다.

이어 “이 기술은 그래핀을 반도체뿐만 아니라 차세대 디스플레이에 크게 활용될 수 있다”며 “나아가 신축성과 유연성이 필요한 모든 반도체 분야에 널리 활용 가능하다”고 강조했다.

한편 국일그래핀 현재 심사 중인 미국특허 Transfer-Free Method for Producing Graphene Thin Film에 관한 특허 재등록도 이어간다.

회사 관계자는 “지난달 22일 미국특허청에서 심사가 반려(Non-Final Rejection)돼 기술에 대한 설명 등을 서류를 보완해 재심사청구를 진행할 계획”이라며 “특허에 관해 확인되지 않은 루머 등을 자제 부탁드린다”고 당부했다.