성균관대 이효영 교수, 휘어지는 투명 유기분자 메모리 소자 개발

금속전극 대신 휘어지면서 투명한 그래핀을 전극으로 이용하고 광(光) 스위칭 특성도 지닌 분자 메모리 소자가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

성균관대학교 화학과 이효영 교수와 서소현 연구교수는 이같은 내용의 논문이 네이처 커뮤니케이션지 온라인판에 게재됐다고 29일 밝혔다.

이효영 교수 연구팀은 소자의 하부전극을 종이보다 10만배 이상 얇은 두께 1nm의 그래핀으로 대체해 투명성과 유연성은 물론 제조효율과 안정성이 크게 향상된 분자 메모리 소자를 개발했다.

단일층의 그래핀 박막을 유기분자막 위아래에 모두 배치함으로써 기존 금속입자의 침투로 인한 문제를 해결했고, 상하부전극 모두 그래핀으로 된 소자는 상부전극만 그래핀을 적용한 경우(10% 미만)보다 월등히 뛰어난 80% 이상의 제조효율을 나타냈다.

이효영 교수는 “그래핀과 화학적 결합이 가능한 유기분자 소자는 공정이 쉽고 수율(收率)이 높으며, 다양한 기능을 가졌다”며 “기존 실리콘과 금속 전극을 대체해 향후 휘어지는 태양전지 및 투명전극체 등 새로운 유기반도체 소자 시장 개척에 크게 이바지할 것으로 기대된다”고 말했다.

※용어설명

△그래핀(graphene) : 전기전도성이 높은 단일층의 탄소나노박막으로 투명하고 유연해 투명 전극, 트랜지스터 및 에너지 저장소자 구현 등에 활용될 수 있는 소재

△분자메모리 소자 : 하나의 분자층을 소자에 접목시켜 기능성을 나타내는 소자

△유기 전자소자 : 기존 실리콘 같은 무기재료가 아닌 탄소를 중심으로 하는 유기분자의 소자