초록 ▼

연구개요
부드러운 중합체인 PDMS/Parylene 기판위에 Parylene을 유전물질로 하여 각각 금속(Au) Gate 와 Source, Drain 전극을 갖는 개선된 OFET를 디자인하고 제작하여 온도의 변화에 따르는 유기반도체의 비등방적인 전기전도특성을 측정한다. 새로운 소자의 디자인에 있어서 중요한 아이디어는 열팽창 계수가 큰 부드러운 PDMS를 단단한 Paylene으로 고정하여 저온에서 금속 전극 또는 유기반도체 사이에 생기는 스트레스를 경감한다는 것이다. 디바이스제작에 있어 현존하는 결함을 제거하고 그동안 축적 되었

연구개요
부드러운 중합체인 PDMS/Parylene 기판위에 Parylene을 유전물질로 하여 각각 금속(Au) Gate 와 Source, Drain 전극을 갖는 개선된 OFET를 디자인하고 제작하여 온도의 변화에 따르는 유기반도체의 비등방적인 전기전도특성을 측정한다. 새로운 소자의 디자인에 있어서 중요한 아이디어는 열팽창 계수가 큰 부드러운 PDMS를 단단한 Paylene으로 고정하여 저온에서 금속 전극 또는 유기반도체 사이에 생기는 스트레스를 경감한다는 것이다. 디바이스제작에 있어 현존하는 결함을 제거하고 그동안 축적 되었던 유기물에서의 비등방성 연구를 완성하는 것을 최대 목표로 한다. 또한 전기전도도 특성을 이해하기위해 상보 적인 광학적 특성연구를 병행하여 결과에 대한 이해도를 높인다.

연구 목표대비 연구결과
완성된 방사형 유기단결정 소자를 이용하여 유기단결정의 비등방적인 수송특성을 연구한다.
궁극적인 목표는 단결정 TMTSF 의 비등방적인 전기전도특성과 온도 의존성 그리고 동 물질의 광학적 특성을 연구한다.
(1) 방사형 다채널 유기단결정-OFET를 이용한 저온에서 유기단결정의 비 등방적인 수송특성연구: TMTSF 단결정은 분자의 쌓임 구조에 따라 a축에 높은 전하 이동도를 가지고 a축의 수직인 b축으로 가장 낮은 전하 이동도를 보여 비등방적인 모습을 보인다.
아직 정확한 수송특의 연구를 위해서 위 전기 디바이스의 불완전성에 기인하는 인위적인 요소를 제어할 필요가 있다.
(2) TMTSF를 기본적인 광학 특성 및 도핑에 따르는 구조적인 변화와 광학적인 특성 분석:
반도체 물질의 굴절율을 정확히 이해하고 궁극적으로 광학소자의 목적에 부합하도록 굴절률을 조절하는 하는 것은 보다 진보된 광학 소자를 만들기 위해서 필수 불가결한 요소이다. 본 연구에서는 TMTSF의 발광특성으로부터 다양한 온도와 요오드 도핑레벨에서 단결정 굴절율의 분산특성을 조사하였고 요오드의 함유량에 따라 굴절률이 최대 20%이상 향상됨을 발견하였다. 또한 유기반도체에서는 다른 폴리머와는 달리 온도에 따라 편광도(polarizability)가 요오드분자의 도핑에 의해 크게 향상되어 거의 열팽창계수에 비교된다는 사실을 알아내었다.

연구개발결과의 중요성
유기단결정 TMTSF 굴절률의 분산과 이의 온도의존성을 광-발광 (photoluminescence)의 간섭현상을 이용하여 체계적으로 연구하였다. 단결정의 물리적 광학적 변형이 없는 미량의 요오드첨가(약 0.007의 비율)로 굴절률이 20%이상 향상되었다. 요오드의 성분이 그 이상 0.043 비율로 첨가될 때 굴절율은 감소하였으며 요오드 분지의 비 균질적인 분포에 기인하는 비팅현상이 관측 되었다. 위 실험결과는 광발광의 간섭현상이 단결정의 굴절률의 분산을 연구하는데 강력한 도구가 됨을 보이는 실제예가 된다. 정확한 광학적 특성의 이해는 앞으로 고도로 발전된 광전소자를 만드는데 있어 필수 불가결한 요소임을 고려하면 위 발견은 매우 중요한 역할을 할 것이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• ● Free standing film 형태의 유기 반도체 단결정 TMTSF 제조 ... 4
• ● TMTSF를 기본적인 광학 특성 및 도핑에 따르는 구조적인 변화와 광학적인 특성 분석 ... 4
• ● 방사형 다채널 유기단결정-OFET를 이용한 저온에서 유기단결정의 비 등방적인 수송특성연구 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 7
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 8