아주대학교 서형탁 교수(신소재공학과·사진) 연구팀은 절연체인 두 나노결정 산화물을 접합해 전도도 조절이 가능한 투명 전자 신소재 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.

이번 연구 성과는 화학과 물리 분야의 최고수준의 저널인 ACS Nano(인용지수=13.334) 최신호에 소개됐다.

서 교수팀이 개발한 신소재는 상온에서 형성한 나노결정의 인듐산화물(In2O3) 박막 위에 ‘원자층 증착방식(atomic layer growth, ALD)’으로 알루미늄산화물(Al2O3)을 쌓아올린 적층구조로 돼 있다.

이 적층구조에서 절연체인 두 소재가 맞닿은 두께 5nm이하의 계면 부분에서 전도도가 비약적으로 증가해 전도체가 되는 비전형적인 현상이 일어나며, 계면에서의 전도도는 증착 전의 상태보다 최대 10의13승까지 증가하는 것으로 측정됐다.

또 신소재는 100%에 육박하는 완벽한 가시광 투과율과 1년 이상의 공기 중 노출에도 특성 저하가 없어 내구성도 높은 것으로 확인됐다.

서 교수는 “이번 신소재는 전도도의 조절이 자유롭고, 투명하고 유연해 전자소자의 핵심 소재로 적용할 수 있다”며 “무엇보다 기존의 반도체와 디스플레이 공정과 호환되는 방식이어서 즉시 상용화가 가능하다”고 설명했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 나노소재원천기술사업의 지원으로 진행됐으며, 박사과정의 이상연 학생이 제1저자로 참여했다. 현재 국내·외 특허 출원 중이다.

/박국원기자 pkw09@