연세대 임성일 교수팀(BK21 물리 및 응용물리 사업단)은 투명박막 트랜지스터를 적용한 투명 CMOS 인버터 소자를 최초로 개발했다고 4일 밝혔다. 투명 디스플레이를 위한 구동소자 뿐 아니라 디스플레이의 주변회로 까지도 투명하게 만들 수 있어 발전 속도에 따라 투명 컴퓨터도 제작 가능하다.
CMOS 인버터 소자란 p형 반도체 채널과 n형 반도체 채널을 가진 두 개의 트랜지스터를 직렬로 연결해 증폭기 등의 아날로그 회로나 전자계산기 등의 디지털 논리회로를 구현할 수 있는 필수 단위 소자다.
이제까지 전 세계 투명소자 연구는 n-형 반도체 트랜지스터에 국한되어 있었다. 임 교수 연구진은 n-형 반도체 물질로 산화아연 박막을, 그리고 p-형 물질로는 유기 물질인 펜타센 박막을 상온 증착(금속 따위를 가열.증발시켜 증기로 물체 표면에 얇은 막을 입히는 것)해 투명전극을 사용하여 전체가 투명한 CMOS 인버터 소자를 유리 기판 위에 최초로 구현한 것이다.
이러한 소자는 미래형 유비쿼터스 소자이며 빛을 투과하면서도 3V 저전압에서 안정적으로 동작하는 것이 특징이다. 또 유기 반도체와 무기 반도체를 함께 사용하는 유기·무기 하이브리드 소자를 구현했다는 점에서 소자 연구의 독창성을 보여주고 있다.
임 교수의 연구 성과는 재료공학 권위지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’(Advanced Functional Materials)지에 10일 게재될 예정이다.
허정윤기자 jyhur@etnews.co.kr