종이 만큼 얇은 전자 회로

미래 유망 기술로 주목 받고 있는 것 가운데 하나는 전기 회로를 프린터 같은 방식으로 대량생산 하는 것입니다. 이를 통해서 극도로 얇은 회로를 구성할 수 있으며 생산 비용도 줄일 수 있기 때문입니다. 이와 같은 printed electronics 에서 지금까지 전도체 역활을 하는 물질로 연구된 것은 칼슘, 마그네슘, 리튬 등인데 문제는 이것들이 공기중에서 매우 불안정하다는 것입니다. 이들은 쉽게 산소와 반응해서 산화되게 됩니다. 아무리 얇게 인쇄가 가능하다고 해도 수명이 매우 짧다면 의미가 없겠죠.

이번에 조지아 공대 (Georgia Tech) 의 연구자들은 이를 개선하는 방법으로 1-10 nm 에 불과한 두께의 얇은 폴리머 막을 분사하는 새로운 방법을 연구했습니다. 이를 이용해서 전도체들을 보호하면 매우 저렴한 가격과 휠수 있는 성질 (flexible) 및 얇은 두께를 유지하면서 극도로 얇은 회로를 인쇄할 수 있습니다.

조지아 공대의 유기 광자 및 전자기 센터 (COPE : Center for Organic Photonics and Electronics) 의 베르나르 키펠린 (Bernard Kippelen) 와 그의 동료들은 이와 같은 기술을 통해 극도로 얇은 유기 발광 다이오드 (OLED) 및 얇은 필름 트랜지스터를 이용하는 연구를 진행중에 있습니다.

이를 이용할 경우 미래에는 종이 만큼 얇은 TV 를 가능하게 할지도 모릅니다. 또 이미 이 기술이 매우 얇은 태양 전지를 만드는데도 이용되고 있습니다. 따라서 미래에 얇고 유연하고 휘어질 수 있는 태양전지나 스마트 기기가 가능할 것으로 기대해 볼 수 있습니다.

(조지아 공대에서 개발한 최초로 100% 플라스틱으로 만든 태양 전지. 이와 같은 기술을 이용해서 극도로 얇은 태양전지 개발이 가능함 Credit: Virginie Drujon-Kippelen )

이 연구 결과는 과학저널 사이언스지에 기재되었습니다.

Journal Reference:

Y. Zhou, C. Fuentes-Hernandez, J. Shim, J. Meyer, A. J. Giordano, H. Li, P. Winget, T. Papadopoulos, H. Cheun, J. Kim, M. Fenoll, A. Dindar, W. Haske, E. Najafabadi, T. M. Khan, H. Sojoudi, S. Barlow, S. Graham, J.-L. Bredas, S. R. Marder, A. Kahn, B. Kippelen. A Universal Method to Produce Low-Work Function Electrodes for Organic Electronics. Science, 2012; 336 (6079): 327 DOI:10.1126/science.1218829

참고

http://www.sciencedaily.com/releases/2012/04/120419143123.htm

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