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유기 전계 효과 트랜지스터 재료의 합성

전문가 제언
○ 1970년대 후반 반도체 특성을 나타내는 유기 고분자인 폴리아세틸렌이 개발되면서 유기물을 이용한 반도체에 대한 연구가 본격적으로 시작되었다. 유기물을 이용한 전자소자는 재료가 다양하고 가볍고 유연한 성질 덕분에 섬유나 필름 형태로 쉽게 만들 수 있다. 생산비도 저렴하고 생산성도 매우 높다. 뿐만 아니라 높은 전도성도 가지며 초박막 형태로도 그 기능을 유지 할 수 있기 때문에 이 분야의 개발이 기대된다.

○ 유기반도체는 본질적으로는 전자주입과 이동이 우수한 n-형 재료와 정공주입과 이동이 용이한 p-형 재료로 분류되며 주로 p-형 유기반도체 재료를 중심으로 합성법이 개발되고 있다. 대표적인 p-형 유기반도체 재료로는 펜타센으로 대표되는 아센계가 있다. 안트라센까지의 저급 아센은 천연의 원유 성분에서 얻어지지만 테트라센이상의 고급 동족체는 인위적으로 합성할 필요가 있다.

○ 황을 함유한 유기 반도체 자료로는 폴리싸이오펜과 올리고싸이오펜계 등이다. 무치환의 폴리싸이오펜은 전해중합에 의해서 합성되지만 난용성이어서 재료로 응용범위는 넓지 않다. 가용성 치환기를 도입한 폴리싸이오펜은 전도성, 가용성 유기반도체로 널리 사용된다. 사합체 이상인 폴리싸이오펜도 유기반도체로 사용된다.

○ 싸이오펜 골격은 유기전자 재료의 구성요소로 중요하다. 최근 싸이오펜으로 구성되는 축합 다고리계도 유기반도체 재료로 주목을 받고 있다. 싸이오펜만이 선형으로 축합한 싸이엔오아센과 벤젠고리와 싸이오펜 고리를 조합한 유도체들이 합성되었다. 테트라싸이엔오아센, 펜타싸이엔오아센, ?타싸이엔오아센 및 옥타싸이엔오아센도 합성되었다.

○ 유기 FET에 있어서 높은 특성을 나타내는 재료는 높은 배향성, 이차원적인 분자배열 및 전자상태를 나타낸다. 따라서 우수한 재료 개발을 위해서는 분자배열과 고체 속에서 전자구조를 강하게 의식한 분자 설계가 중요하다. 화학을 바탕으로 한 상향식 접근양식에 의해 보다 우수한 신 재료와 원하는 과정에 적합한 재료의 개발도 기대된다.
저자
Miyazaki, E; Takimiya, K,
자료유형
학술정보
원문언어
일어
기업산업분류
화학·화공
연도
2009
권(호)
38(3)
잡지명
ファインケミカル
과학기술
표준분류
화학·화공
페이지
15~26
분석자
허*성
분석물
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