KIC News, Volume 15, No. 6, 2012
KIC News, Volume 15, No. 6, 2012 65
상온 광활성화를 이용한 용액공정 유연 산화물 트랜지스터 및 집적회로 개발
전자부품연구원 김영훈 박사팀과 중앙대학교 박성규 교수팀을 비롯한 국내 연구진들이 공동연구를 통하 여 상온에서 극자외선을 이용한 광활성화로 열에 취약한 플라스틱 기판 위에 산화물 반도체를 구현하는 방 법을 개발하고 그 원리를 규명하였다.
최근 박막 트랜지스터에서 실리콘을 대체하는 반도체 물질로 산화물 반도체가 각광을 받고 있다. 산화물 반도체는 광학적으로 투명함과 동시에 우수한 전기 이동도 특성을 가지고 있어 디스플레이, 센서 및 엑스 선 감지기 등의 차세대 응용 기술에 적용 가능성이 매우 높다. 특히, 기존의 진공증착방법 대신 용액공정을 이용할 경우, 보다 저렴한 비용으로 대면적의 반도체 제조가 용이하여, 향후 플렉서블 AMOLED 및 투명 디스플레이에 유용하게 응용할 수 있다. 그러나 일반적인 졸-겔 공정을 통한 산화물 반도체 제조 방법은 상대적으로 고온(>350℃)의 열처리 과정이 필요해 열에 취약한 플라스틱 기판을 이용한 소자 제작은 불가 능 했다. 본 연구에서는 극자외선을 이용한 광활성화를 통해 고성능의 산화물 반도체를 저온에서 형성하는 방법과 그 원리를 규명하였으며, 이 기술을 이용해 유연한 플라스틱 기판 위에 IGZO (indium-gallium- zinc oxide) 산화물 트랜지스터 및 집적회로를 구현하였다. 그리고, 극자외선을 이용한 광활성화 기술은 대 표적인 산화물 반도체 물질인 IGZO 뿐만 아니라 IZO, In2O3 등과 같은 다양한 종류의 산화물 형성에도 사 용될 수 있는 범용적인 기술로, 향후 의료, 바이오, 반도체 산업 등에 응용될 수 있을 것으로 예측된다.
Figure. (좌) 저압 수은 램프(푸른색 실린더)에 의해 방출된 극자외선에 의해 금속산화물 전구체들이 응측되는 메커니
즘. (우) 광활성화로 제작한 유연 산화물 트랜지스터 및 집적회로.출처 : Nature Vol. 489 (2012) (doi:10.1038/nature11434) 작성 : 진 형 준(인하대학교)
공중합체의 조성과 구조를 조절하는 이방성 입자 합성법의 개발
미국의 노스캐롤라이나대학교(University of North Carolina)와 노스캐롤라이나 주립대학(North Carolina State University)의 연구팀에서는 용매의 증발과 단량체의 경화를 이용하여 이방성 공중합체 입자를 만들
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공업화학 전망, 제15권 제6호, 2012
어내는 데 성공하였다.
자가 조립이 가능한 이방성 입자는 센서, 전자기기 및 양물전달 등 많은 응용분야에서 활용될 수 있다.
이러한 입자의 공중합체 조성이나 구조를 조절하는 것은 매우 까다로운 과정이다. 하지만 본 연구에서 몰 드와 용매의 증발 및 원심분리기 등을 이용하여 공중합체의 조성과 구조, 입자 크기와 형태를 조절하였다.
몰드에 친수성 단량체를 채우고 용매의 증발이나 원심 분리기를 이용하여 원하는 위치에 고정시키고 그 후에 소수성 단량체를 채우는 방법으로 공중합체의 조성과 구조를 조절하였다. 이렇게 만들어진 공중합체 입자는 이방성으로 인해 물과 기름의 계면에서 효과적으로 자가 조립되는 특성을 보였다. 본 연구에서 제 시한 방법은 이중, 삼중 또는 다중 공중합체 입자를 편리하게 합성할 수 있기 때문에 새로운 형태의 약물전 달 시스템 및 반도체 재료 등으로 응용이 가능할 것으로 기대된다.
Figure. 몰드를 이용하여 삼중 공중합체 입자를 합성방법(A)과 정렬된 구조로 자가 조립된 입자의 형광현미경 이미지(B).
출처 : Journal of The American Chemical Society, Vol. 134 (2012) 5801 작성 : 진 형 준(인하대학교)
AIST, 폴리머 상에서 실리콘의 성능을 뛰어 넘는 트랜지스터 제작
- 포스트 실리콘 재료의 백엔드 집적화 기술 -일본 산업기술종합연구소(AIST) 나노일렉트로닉스연구부문 신재료·기능 인티그레이션그룹 마에다(前 田辰郎) 연구원, 이타야 타로(板谷太郎) 연구원 등은 (주)스미토모화학(住友化学)과 공동으로 폴리머를 이용 한 화합물 반도체의 전사 기술 및 폴리머 위에서의 고성능 트랜지스터 제작 기술을 개발했다.
본 연구에서 AIST의 기판접합 기술과 디바이스 제작 기술, 스미토모화학의 화합물결정 성장 기술이 갖 는 강점을 살려 포스트 실리콘 재료 디바이스와 실리콘 대규모 집적회로(Si-LSI)의 집적화를 목표로, (1) 내열 성능이 우수한 접착성 폴리이미드(polyimid) 개발, (2) 접착성 폴리이미드를 이용한 실리콘 기판 위에 서의 고품질 인듐갈륨비소(InGaAs)층 전사 기술 개발, (3) 400 ℃ 이하의 온도에서 실리콘의 성능을 능가
