투명 산화물의 특징과 전망

전문가 제언

○ 공상과학 영화에서 볼 수 있는 투명하고 휘어지는 디스플레이를 개발하기 위해서는 박막형 트랜지스터(TFT)가 필요하다. 현재 주로 사용하는 실리콘 반도체는 이동도와 유연성에 한계가 있다. 또 플라스틱 소재를 사용한 트랜지스터는 증착과정에서 고온을 사용하므로 특성을 유지하는 것이 불가능하다.

○ 2000년대 이후에 본격적으로 개발되고 있는 산화물 TFT는 산화물이 가지는 화학 결합의 특성상 상대적으로 큰 밴드갭(>3eV)을 가진다. 이 때문에 가시광선 영역에서 투명한 특성을 나타내므로 투명반도체라고 부른다. 대표적인 물질이 원문에 소개된 비정질형태의 IGZO이다. 이것은 앞으로 AM OLED의 구동용 반도체에 이용될 것으로 예상한다.

○ 세계 수준의 디스플레이 강국인 우리나라에서도 투명 디스플레이와 함께 투명 반도체에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 즉 경희대 전자·전파공학과 연구진은 이황화몰리브덴(MoS2)이라는 물질을 이용하여 유연성과 이동도의 한계를 극복한 TFT를 개발하였다.

○ 이들이 개발한 박막 트랜지스터는 이동도 150㎠/Vs로 매우 우수하고, 100℃ 미만에서 시스템이 실행되므로 기판이 휘어지거나 깨어질 가능성이 없는 것으로 알려져 있다. 그 외 서울대학교와 성균관대학교에서도 투명 산화물 반도체에 대한 연구가 진행 중이다. 또 전자통신연구원(ETRI)에서는 작년도에 투명 디스플레이를 개발했다고 발표한 바 있다.

○ 세라믹스 재료인 산화물 반도체는 결정구조의 변경에 따라서 다양한 특성을 구현할 수 있다. 이미 강유전체 재료인 압전체 재료를 무연화하기 위해서 재료의 성분 조성을 바꾸는 방법 외에 최근에는 재료의 미세구조나 결정구조를 변경하여 압전 특성을 향상시키는 방법이 연구되고 있다. 우리도 선진국의 기술을 답습하는 방법에서 벗어나서 전자 세라믹스의 새로운 기능을 찾는 노력이 더욱 필요하다.

저자

Hideo Hosono

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

81(9)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

재료

페이지

728~739

분석자

허*도

분석물

• 투명 산화물의 특징과 전망.pdf [373,772 byte]

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