실리콘 대체 신소재로 '휘어지는 전자소자' 개발

[앵커]
최신 IT 기기는 잘 휘어지면서도 성능에 변화가 없는 '웨어러블 기기'에 초점을 맞추고 있습니다.

그동안 차세대 신소재로 주목받고 있는 이황화몰리브덴을 상용화할 수 있는 기술이 우리 연구진에 의해 개발됐습니다.

이정우 기자입니다.

[기자]
그래핀과 함께 차세대 신소재로 주목받고 있는 이황화몰리브덴.

전류의 흐름을 통제하기 쉬워 실리콘을 대체할 가장 유력한 2차원 물질 후보로 떠오르고 있습니다.

실리콘 대체 물질로 주목받아온 그래핀은 열과 전기가 가장 잘 통하지만, 전자가 존재하지 않는 '밴드갭'이 없어 전류의 흐름을 통제할 수 없다는 게 흠입니다.

하지만 2차원 이황화몰리브덴은 절연체 역할을 할 수 있는 밴드갭을 갖고 있어 광 분야와 전자소자 등 다양한 분야에 응용할 수 있습니다.

이황화몰리브덴 상용화에 걸림돌이었던 증착 온도의 한계를 극복하고 섭씨 350도 저온에서 대면적 이황화몰리브덴을 합성할 수 있는 기술이 세계 최초로 개발됐습니다.

[문지훈 / 표준과학연구원 산업측정표준본부 진공기술센터 : 몰리브덴의 원료가 되는 전구체를 화학기상증착법이라는 방법을 이용해서 저온에서 유연기판 위에 이황화몰리브덴을 직접 증착하는 기술입니다.]

웨어러블 기기에 필요한 고성능 유연 전자소자를 만들기 위해서는 이차원 소재를 합성해야 하는데 섭씨 500도 고온에서 합성할 경우 플라스틱 기판이 녹아내리는 문제를 극복한 겁니다.

이 기술은 고품질의 이차원 이황화몰리브덴을 플라스틱 기판에 직접 증착할 수 있어 유연 전자소자 제작에 사용할 수 있습니다.

차세대 신소재로 떠오르는 이황화몰리브덴 합성기술은 우리나라 반도체와 디스플레이산업에 새로운 전기를 마련할 것으로 보입니다.]

특히, 기존 장비를 크게 바꾸지 않고 사용할 수 있어 조만간 상용화가 가능합니다.

[강상우 / 표준과학연구원 진공기술센터 : 저온에서 합성할 수 있는 기술을 개발했기 때문에 유연 기판 위에 직접 증착할 수 있는 기술을 통해서 사업화할 수 있다고 생각됩니다.]

우리나라 주력 산업인 반도체와 디스플레이 분야를 새롭게 이끌어 갈 이번 연구결과는 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포츠'에 실렸습니다.

YTN 이정우[ljwwow@ytn.co.kr]입니다.