국내 연구진이 분자를 카펫 구조로 배열할 수 있는 새로운 유기 박막 성장체계를 찾아냈다.
주인공은 김주형 부경대 화학공학과 교수와 정재훈 울산대 화학과 교수, 김유수 일본 이화학연구소(RIKEN) 종신 주임연구원(이하 김 교수팀)이다. 이들의 공동 논문은 ‘네이처’ 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 실렸다.
논문 제1저자 김 교수는 이 연구에서 유기 박막(유기 분자로 이루어진 얇은 필름)을 금속 표면에서 균일하게 배열할 수 있는 성장 체계인 ‘분자 카펫 구조’를 발견해 제시했다. 그는 마름모형 유기 분자와 정전기적 인력을 이용해 박막 성장 체계를 디자인하고, 높은 균일성을 가진 분자 카펫 구조를 만들었다. 분자들이 스스로 배열돼 ‘카펫’이라는 박막을 이루는 구조다.
유기 소자를 만들 때 금속 표면의 굴곡이나 불순물 등 다양한 구조적 결함은 유기 박막의 균일한 성장을 방해하고 소자 성능을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. 카펫 구조 유기 박막은 금속 표면의 결함에 상관없이 균일하게 성장하는 것으로 나타났다.
김 교수는 “카펫 구조의 유기 박막을 이용하면 유기발광다이오드(OLED)나 유기박막트랜지스터(OTFT) 등 차세대 유기 소자의 효율과 특성을 보다 높일 수 있다”고 말했다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.com
