GIST 이탁희 교수팀, 플라스틱 위에 나노선 트랜지스터 구현
광주과학기술원(GIST·원장 선우중호) 신소재공학과 이탁희 교수팀(권순신 석사졸업생)은 산화아연(ZnO)과 산화인듐(In2O3) 두 종류의 나노선(nanowire) 전계효과트랜지스터(field effect transistor)를 폴리머 유전체를 사용하여 플라스틱 기판 위에 두 가지 구조로 제작하고 이 나노전자 소자가 휘어진 상황에서 어떤 전기적 특성을 나타내는지 규명했다.
이 교수팀은 플라스틱 기판위에 나노와이어 트랜지스터의 소스·드레인·게이트 등 3개 전극 중에서 게이트 전극의 위치를 각각 위와 아래에 두는 탑 게이트(Top-gate) 구조 및 바텀 게이트(Bottom-gate) 구조 등 두 가지 방법으로 나노전자 소자를 제작한 뒤 휘어졌을 때 나타나는 전기적 특성 변화를 분석했다.
이러한 연구결과는 구부리거나 휘어진 경우에도 전기가 통하는 플라스틱 전자소자와 나노와이어 소자 응용기술의 융합으로 차세대 반도체 소자기술을 제조할 수 있는 기초를 다졌다는 데 의미가 있다. 이 교수팀의 연구는 세계적인 재료공학분야 국제학술지인 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, Impact Factor: 8.191)' 최근호에 게재됐다.
*논문 정보: 플라스틱 기판위에서의 산화아연 나노선 전계효과트랜지스터 제작과 특성 분석에 관한 연구(Piezoelectric Effect on the Electronic Transport Characteristics of ZnO Nanowire Field-Effect Transistors on Bent Flexible Substrates), vol.20, pp.4557-4562 (2008)
플라스틱을 기판으로 사용한 전자소자와 산화아연을 활용한 트랜지스터 연구는 구부릴 수 있다는 장점 때문에 차세대에 주목받는 반도체 소자기술로서 세계의 여러 연구그룹에서 활발한 연구들이 진행되고 있다. 또한 반도체 나노선은 우수한 전기적, 광학적, 기계적, 열적 특성을 나타내기 때문에 전계효과트랜지스터, 발광소자, 논리회로(logic circuit) 등과 같은 다양한 나노소자의 기초 나노물질이 된다. 이중 전계효과트랜지스터는 논리회로를 구성하는 가장 기본적인 단위소자로서, 특히 플라스틱을 기판으로 한 소자에 응용했을 때의 전도특성을 이해하는 것은 매우 중요한 과제로 인식되어 진다.
이탁희 교수는 "현재 플라스틱을 기판으로 사용한 전자소자와 산화아연을 활용한 트랜지스터 연구는 세계 각국에서 활발하게 이뤄지고 있으며 그중에서 전도특성을 이해하는 것이 중요한 과제로 인식되고 있다"면서 "산화아연 나노와이어 트랜지스터의 소자 전도특성을 이해함으로써 향후 플라스틱 나노전자회로 분야에 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.
한편, 이 연구는 과학재단 국가지정연구실사업과 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환인 양성자기반공학기술개발사업을 통해 수행되었다.
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