기계硏, 고성능 유연 트랜지스터 양산기술 세계 첫 개발

HD급 고화질 동영상과 고속 데이터 처리가 가능한 고성능 유연 전자소자(트랜지스터) 양산 기술이 세계 최초로 개발돼 ‘휘어지는’ 태블릿PC 등의 생산이 가능해질 전망이다.

한국기계연구원은 26일 나노역학연구실 김재현 박사팀이 지식경제부 산업 원천기술 개발사업을 통해 반도체 소자를 유연성이 뛰어난 폴리머 기판 위에 전사해 고성능의 유연 전자소자를 양산하는 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

이번에 개발된 기술은 롤 스탬프와 박막·롤러 사이의 하중 제어 기술을 이용, 무기물 반도체 트랜지스터 소자를 빠른 속도로 신축성이 높은 고무기판 위에 찍어 ‘휘어지는’ 고성능 트랜지스터를 대량 생산할 수 있는 것이 핵심이다. 즉 휘어지는 반도체나 디스플레이를 만들 수 있는 셈이다.

두께가 800nm(1nm가 성인 머리카락 굵기의 10만분의1) 수준인 이 박막 트랜지스터 소자는 5%의 변형률과 100회 이상의 반복 시험에도 트랜지스터의 전기적인 성능을 그대로 유지했다. 특히 이 기술은 국내 반도체와 디스플레이 생산 인프라를 그대로 활용할 수 있어 초기 투자비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 김 박사는 “현재 고성능 유연 전자 시장은 차세대 성장 동력 산업으로 주목받고 있다.”면서 “2021년 442억 달러 규모로 성장해 현재 메모리 반도체 세계 시장에 견줄 수 있는 큰 시장을 형성할 것으로 기대된다.”고 말했다.

이번에 개발된 기술은 롤 스탬프 기반 연속전사 장비기술 관련 15개 특허를 국내외에 출원해 등록된 상태며 일부 특허는 국내 정보기술(IT) 기업인 아이펜에 이전돼 양산용 장비 상용화가 진행 중이다.

한준규 기자 hihi@seoul.co.kr