금속-유기물 반도체의 접합 등을 통한 구현이 가능한 반면, 정교한 에
너지 준위 제어를 필요로 하며 낮은 구동 안정성 및 낮은 전류특성을
갖는 단점이 있다.
∘ 본 연구에서 제안한 유기물 혼합형 전도체는 기존 유기물 반도체 재료
에 비해 높은 전하밀도에 의한 높은 전기적 특성을 구현할 수 있었으
나, 전해질 내에서 구동하는 특성상 기존 접합형 다이오드 구조로는
정류기능 구현이 불가하였다.
□ 연구팀은 기존 접합형 다이오드의 에너지 준위의 휘어짐을 통한 전류
정류 구동 원리가 아닌, 간단한 패터닝만으로도 구현이 가능한 비대칭
활성층 제작에 따른 집중/분산된 도핑/디도핑 현상을 이용한 새로운 전
류 정류 소자를 선보였다.
∘ 이를 컴퓨터 수치해석을 이용하여 구현 가능성을 확인하였고, 새롭게
제시한 소자 작동 중 실시간 광학적 전위 매핑 기술을 이용하여 활성
층 내 전위 분포를 실험적으로 측정 및 수치해석 결과와 비교하여 구
동 메커니즘을 규명하였다.
□ 최종적으로 선보인 유기물 혼합형 전도체 기반의 유기물 전기화학 다
이오드는 0.6 볼트 수준의 낮은 전압 범위 내에서도 30,000 A/cm-2 수
준의 높은 전류밀도를 갖는 소자를 구현하는데 성공했다.
□ 윤명한 교수는 “유기물 전기화학 트랜지스터만으로 구동할 수 없는
다양한 응용 소자와 응용 회로에 사용할 수 있어 차세대 체내이식형
생체전자소자 구현에 크게 이바지할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
□ 지스트 윤명한 교수와 임페리얼 칼리지 런던의 마틴 히니(Martin
Heeney) 교수가 주도하고, 지스트 김영석 박사과정생, 김건우 석사과
정생, 임페리얼 칼리지 런던 보웬 딩(Bowen Ding) 박사과정생이 공동
으로 수행한 본 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업, 미래소재