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액정성 유기반도체의 전망

전문가 제언: ○ 일본 “화학공업” 잡지에 액정 성 반도체에 관하여 특집으로 실린 내용이다. 액정이 발견되어 액정이라는 이름으로 불린지는 1888년경으로 본다. 결정성 물질을 가열하면 일정한 온도에서 용해하여 탁한 액체로 변한다. 이것을 다시 가열하면 투명한 액체로 다시 변한다. 탁한 액체는 광학적으로 복굴절을 나타냄으로 액정이라고 명명한 것이다.

○ 보통 액체는 광학적으로 등방성이다. 결정체가 이방성인 것처럼 탁한 액체도 이방성이다. 따라서 준결정이라 할 수 있다. 투명하면 이방성을 잃어 보통 액체와 같게 된다. 액정은 결정과 액체의 중간상태의 온도 범위 내에 존재한다. 액정을 만드는 물질의 분자는 봉상과 평면상을 가지는 것이 많다. 이러한 상태의 분자에서는 온도에 따라 분자배열이 특수하게 정렬된다.

○ 저자가 말하는 액정성 유기반도체는 유기반도체에 속한다. 디스플레이용으로 사용할 때에 전기전도도의 차원수를 늘리기 위하여 액정성 유기반도체로 재목을 단 것 같다. 금속반도체에 유사한 전기 전도도를 가지고 있는 유기물질도 많이 존재한다. π-전자를 가지고 있는 고리형 분자에는 하전이동을 가능케 하는 착화합물이 많이 존재한다.

○ 염료에도 반도체 물성을 가지는 화합물이 있다. 이들은 분자성 결정에 속한다. 전기전도도의 온도계수는 양(+)이다. 화합물 특유의 광전효과를 나타낸다. 전자 및 홀의 이동도는 무기반도체에 비하여 다소 떨어지는 감이 있다. 불수물의 영향을 많이 받기 때문에 반도체 설계에 어려움이 있다.

○ 액정성 반도체에 사용하는 유기물은 다결정체이다. 다결정은 계면의 영향을 받기 때문에 단결정에 비하여 하전이동도는 저하하게 마련이다. 재료고유의 특성을 변경시키는 것은 어려운 일이다. 액정이나 유기반도체의 하전이동도는 거의 같은 값으로 나타나는 것으로 알고 있다. 한국에서도 대학을 비롯해서 출연 및 기업연구기관에서 유기반도체의 연구가 이루어지고 있다.

저자: Jun-ichi Hanna
자료유형: 학술정보