간의 뇌를 모사한 뉴로모픽 소자로 활용될 수 있어 차세대 바이오 인
터페이스 시스템으로서 각광받고 있다.
∘ 반면 무기물 기반 반도체에 비해 전기적 특성이 현저히 떨어지는 유
기 소재는 이들로 구성된 트랜지스터 소자의 증폭·스위칭 특성이 낮
다는 점이 실용화에 걸림돌로 작용해 왔다.
* 유기물 전기화학 트랜지스터(organic electrochemical transistor): 전해질 내에
서 구동하는 트랜지스터 중 하나로, 인가된 게이트 전압에 의한 전해질 내 존재
하는 이온과 반도체층과의 전기적·전기화학적 반응을 통해 반도체층의 도핑/탈도
핑을 유도함으로써 전기적 신호를 스위칭 및 증폭하는 소자.
□ 일반적으로 전도성 고분자* 소재의 전하 특성을 향상시키기 위해 분자
수준에서 미세구조를 조절하는 다양한 구조 제어 공정이 보고되어 왔
지만, 전기화학 트랜지스터의 활성층으로 사용되는 ‘혼합형 전도체’
는 분자 구조상 측쇄의 유연성 및 친수성이 높아 분자간 응집력이 강
해 일반적인 미세구조 제어 공정을 적용해도 별다른 성능 향상을 기대
하기 어려웠다.
∘ 이러한 문제를 해결하기 위해 연구팀은 분자 구조에 적절한 소수성
및 구조 안정성을 부여할 수 있도록 알킬-에틸렌 글라이콜 하이브리
드 측쇄 구조가 도입된 신규 혼합형 전도체 소재를 개발하고, 미세구
조 제어 공정을 적용해 분자 수준에서 한 방향으로 고도로 정렬된 혼
합형 전도체 박막을 구현함으로써 세계 최고 수준의 전기화학 트랜지
스터 특성 평가지수(> 800 F cm-1V-1s-1)를 갖는 유기물 기반 전기화학
트랜지스터를 개발하는 데 성공했다.
* 전도성 고분자(conductive polymer): 금속 전도체처럼 전기 전도성을 지닌 고분
자. 일반적인 유기 고분자와 달리 금속이나 반도체의 전기적, 자기적 그리고 광학
적 성질을 동시에 갖는 고분자를 의미함.
□ 이번 연구 성과는 유기물 혼합형 전도체의 단점으로 지적받던 낮은 전