액정 특성 활용 한 유기 반도체 기반 트랜지스터 개발 | 사이언스 모니터 | The Science Monitor 
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 각 액정 상 의 모식도 와 다양 한 온도 및 러 빙 조건 의 일련 의 POM 이미지 . ( a ) 액정 반도체 분자 의 각 액정 상 에 해당 하 는 모식도 . ( b - e ) 러 빙 이 없 는 조건 의 상이 한 액정 상 의 POM 이미지 . ( f - i ) 소스 / 드레 인 채널 방향 에 수직 인 러 빙 을 갖 는 상이 한 위상 의 POM 이미지 . ( j - m ) 소스 / 드레 인 채널 방향 에 평행 한 마찰 방향 을 갖 는 상이 한 위상 의 POM 이미지 . 
 액정 특성 활용 한 유기 반도체 기반 트랜지스터 개발 
 디스플레이 핵심 소재 로 쓰인 액정 을 다양 한 유기 전자 소자 에 적용 할 수 있 는 가능 성 이 확인 됐 다 . 
 윤동기 교수 ( KAIST ) 연구 팀 이 액정 물질 의 특성 을 이용 해 고 배향 유기 반도체 기반 의 트랜지스터 를 개발 했 다고 한국연구재단 이 4 일 밝혔 다 . 
 연구 는 한 문종 박사 과정 학생 이 제 1 저자 로 참여 , 데이비드 왈 바 ( David Walba , 미국 콜로 라도 주립 대학 ) 교수 와 의 협업 을 통해 수행 됐 다 . 
 액정 ( liquid crystal ) 은 고체 의 결정 성 과 액체 의 유동 성 을 동시 에 지닌 물질 로 , TV 와 컴퓨터 를 비롯 해 휴대 전화기 , 전광판 등 일상 에서 널리 쓰이 는 디스플레이 의 핵심 소재 로 사용 되 고 있 다 . 
 액정 이 디스플레이 의 필수 소재 가 된 것 은 우수 한 자기 조립 및 대형 화 를 가능 하 게 한 유동 성 때문 이 다 . 빛 과 온도 , 전기장 과 같 은 외부 자극 에 민감 하 게 반응 할 수 있 다 . 하지만 이러 한 액정 의 특성 에 도 불구 하 고 그동안 LCD 외 에 다른 분야 로 의 응용 연구 는 다양 하 게 진행 되 지 못한 한계 가 있 었 다 . 
 연구 팀 은 우수 한 결정질 과 대면 적 고 배향 이 쉬운 액정 반도체 소재 를 합성 해 배향 특성 을 유기 전계 효과 트랜지스터 ( Organic Field Effect Transistors ) 에 처음 으로 적용 했 다 . 유기 전계 효과 트랜지스터 는 전류 의 증폭 작용 과 스위칭 역할 을 하 는 트랜지스터 소자 활성 층 에 유기 반도체 물질 을 사용 하 여 만든 반도체 소자 다 
 또 기존 의 용액 공정 과 달리 액정 반도체 의 유동 성 을 이용 해 손쉽 게 일축 수평 배향 했 다 . 고배 열 특성 을 보이 는 스메 틱 E 상 ( smectic E phase ) 을 통해 무결 점 , 대면 적 고 배향 의 액정 반도체 박막 을 제작 하 는 데 성공 했 다 . 스메 틱 E 상 은 유동 성 을 갖 는 결정 과 액상 의 중간 상태 ) 보다 낮 은 온도 에서 분자 들 끼리 최대한 밀집 되 어 있 는 상 이 다 . 
 유기 반도체 에서 는 분자 들 의 배열 및 배향 , 밀집 도 가 전하 의 이동과 밀접 한 관련 이 있 는데 , 지금 까지 는 용액 공정 을 통한 일축 배향 으로 만 제작 되 어 용매 증발 에 따른 결점 이 많이 발생 해 전기 적 특성 을 제어 하 는 데 어려움 이 많 았 다 . 
 가시 적 인 복굴절 색깔 로 전하 이동도 예측 할 수 있 는 플랫 폼 
 이 에 반해 윤 교수 연구 팀 이 고안 한 액정 반도체 는 자체 의 유동 성 을 이용 해 무 결점 의 고 배향 및 고배 열 박막 을 제작 할 수 있 다 . 두 개 의 편광판 만 있 으면 가시 적 으로 전하 이동도 까지 예측 할 수 있 는 특별 한 플랫 폼 제작 이 가능 하 다 . 
 윤동기 교수 는 “ 이러 한 액정 반도체 는 유기 전계 효과 트랜지스터 뿐 아니 라 다른 유기 광전자 소자 나 센서 등 광범위 한 분야 에 응용 할 수 있 다 ” 며 “ LCD 분야 에 만 국한 되 었 던 액정 분자 의 우수 한 배향 능력 을 다양 한 유기 소자 및 플랫폼 에 적용 해 차세대 소자 제작 에 새로운 가능 성 을 창출 할 수 있 을 것 ” 이 라고 말 했 다 . 
 이 연구 성과 는 과학 기술 정보 통신부 ‧ 한국연구재단 기초 연구 사업 ( 전략 과제 ) 및 미래 유망 기술 융합 파이 오니 어 사업 의 지원 으로 수행 됐 다 . 국제 학술지 ACS 센트럴 사이언스 ( ACS Central Science ) 11 월 28 일 자 에 게재 됐 다 . 
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 액정 반도체 
 유기 전계 효과 트랜지스터 
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