고무줄처럼 늘어나는 반도체 소자가 개발되었다. 차세대 디스플레이 반도체로 사용될 수도 있을 것으로 보인다.
고무줄 처럼 2배 이상 늘어나는 반도체 소자 개발
한국전자통신연구원 ETRI에서 유연성이 뛰어난 플렉시블 전자소자를 구현해 냈다. 고무줄 처럼 2배 이상 늘려도 성능이 그대로인 점이 장점이다. TFT 즉 무기 박막 트랜지스터의 역할을 할 수 있는 것이 특징이다.
신축성 있는 무기 반도체 소자는 기존 신축성 산화물 반도체 소자 대비 집적도가 15배 이상 높은 성능을 구현했다. 또한 전류 구동 성능도 2배 이상 향상됐다. 즉 반도체를 기존 보다 작게 만들 수 있고, 전기도 잘 통한다는 설명이다.
디스플레이 스마트폰 등의 스트레처불 선도 가능
ETRI 관계자에 따르면 신축성 반도체 소자는 자유롭게 늘리고 접을 수 있는 스트레처블 디스플레이를 만드는 데 필요한 부품으로 향후 차세대 디스플레이 반도체 분야를 선도할 수 있을 것이라고 전했다. 디스플레이, 스마트폰, 자동차, 헬스케어 등 다양한 스트레처블 제품으로 만들 수 있는 원천 기술이 개발된 것이다.
그동안 신축성 반도체 소자는 주로 플랙서블 유기물 소재가 사용됐다. 그런데, 실리콘 금속 산화물 등 단단한 무기물 분야로 연구가 확장되어 소재의 유연성이 떨어져도 전기적 성능과 신뢰성 내구성이 뛰어난 실리콘 소재 적용이 진행 중이며 한국전자통신연구원 연구진은 이 기술을 적용하여 전자소재를 개발하여 성공에 이른 것이다.
LED 적용 시험
개발 연구팀은 구불구불한 말발굽 형태의 폴리이미드 기판 위에 고성능 산화물 반도체 트랜지스토를 고밀도로 집적해 신축성 소자를 만들었다. 구불구불한 기판이 점차 직선으로펴지면서 늘어나는 원리로 플랙서블 TFT 반도체 생산이 가능하다. 이 신축성 소자로 만든 배선 위에 제작된 산화물 반도체 트랜지스터로 LED작동시험까지 진행 완료 되었다.
실험 결과 2배까지 늘려도 LED가 정상적으로 켜졌다.
앞으로 OLED와 같이 시장이 완전히 재편될 것으로 보인다.
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