KAIST(총장 신성철)가 나노와이어 다발을 대면적 유연 기판에 효과적으로 옮길 수 있는 기술을 개발, 균일하지 못했던 나노와이어 소자 품질을 상향 평준화할 수 있는 전기를 마련했다.
KAIST는 윤준보 전기 및 전자공학부 교수와 서민호 박사가 기존 화학 반응 기반 나노와이어 제작 기술보다 응용성 및 생산성을 높인 새로운 나노와이어 전사기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
나노와이어는 작고 가벼우면서 물리·화학 특성도 뛰어나 소형 유연 전자소자에 적합한 소재다. 문제는 나노와이어로 만든 소자 품질을 균일하게 유지하기 어렵다는 점이다. 기존에는 나노와이어를 용액에 섞어 기판에 무작위로 뿌리는 방법을 택했기 때문이다. 화학적 표면 처리로 나노와이어를 기판 위에 정렬하는 기술도 개발됐지만 접촉력 조절이 쉽지 않아 널리 쓰지 못하고 있다.
연구팀은 전사할 기판 위에 추가로 '나노희생 층'을 형성한 후 나노와이어를 정렬시키는 방법으로 문제를 해결했다. 나노희생 층은 기판과 나노와이어를 약하게 연결하는 역할을 한다. 마치 '포스트잇'처럼 접촉력을 가지면서 잘 떨어지는 성질도 가진다. 손쉽게 나노와이어를 유연기판에 옮길 수 있다.
연구팀은 이 기술로 금, 백금, 구리 등 다양한 금속 나노와이어와 결정화된 금속 산화물을 유연기판위에 완벽하게 정렬할 수 있었다. 또 이를 유연 히터와 가스 센서 소자에 응용할 수 있다는 것도 증명했다.
서민호 박사는 “우수한 물성을 가진 금속 및 반도체 나노와이어를 웨이퍼 수준으로 완벽 정렬해 유연 기판에 옮기고, 이를 소자 제작에 응용했다”며 “다양한 나노와이어 재료 기반 유연 기판 위 제작 플랫폼 기술로 고성능 유연 전자 소자의 안정적 개발에 기여할 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
