[연구실모니터]
전자전기공학부 박성규 교수 반도체 소자 및 디스플레이 연구실
미래를 여는 창을 만들다
■ 연구실을 소개해 달라
반도체 소자 및 디스플레이 관련 원천 기술을 포함해 센서(포토, 압력, 온도, 중금속, 가스 등), 유연소자 및 회로를 연구하고 있으며 이러한 기술을 산업화시키기 위한 연구 또한 진행 중이다. 플렉시블(Flexible) 디스플레이와 유기발광다이오드(OLED)에 적용할 수 있는 산화물 반도체를 개발하기도 했다. 산화물 반도체는 기존 실리콘 소재에 비해 투명도가 높다는 장점이 있지만, 고온의 열처리가 필요하기 때문에 열에 약한 플렉시블 디스플레이에 활용하기 어려웠다. 이와 같은 문제를 광활성화 반응을 이용해 저온에서 산화물 반도체를 만드는 방식으로 해결하는데 성공했고, 그 연구 성과가 2012년 <Nature>에 실리기도 했다.
■ 세계 최초로 용액형 금속 칼코겐화물 신소재를 개발했다
현재 흑연을 원료로 하는 나노 물질인 그래핀(Gra-phene), TMDC(Transition Metal Dichalcogenide) 등과 같은 2차원 물질이 반도체 재료로 각광을 받고 있다. 하지만 이러한 물질들은 대면적화(大面積化)와 양산이 어렵다. 그래핀 같은 경우는 흑연 같은데서 뜯어내 붙이는 정도이며 이황화몰리브덴 같은 경우도 실제로 만들려면 시간도 많이 걸릴 뿐더러 1000℃ 이상의 높은 열도 필요하다.
올 상반기 사이언스 자매지인 <Science Advances>에 발표한 성과는 이러한 과정을 획기적으로 개선했다. 화학적으로 합성된 용액을 300~400℃의 낮은 온도에서 코팅하듯이 바르는 방식으로, 반도체 생산 과정을 효율화 한 것이다. 또한 기존 반도체의 생산 과정에서 사용되는 용매는 우리나라에서 수입조차 잘 되지 않는 하이드라진(Hydrazine)이라는 유독성 물질이다. 이번 연구의 의의 중 하나는 반도체 생산 공정에서 하이드라진을 대체한 일반적인 알코올 종류를 용매를 활용해 독성을 낮췄다는 점이다.
■ 앞으로의 연구계획은
앞으로는 기존의 연구물들을 디스플레이나 센서에 적용해 실제로 산업화시키는 연구에 집중하려 한다. 새로운 소재를 개발하는 것 못지않게 연구 결과물들을 산업화해 시장가치를 창출하는 것도 중요하다.
■ 남기고 싶은 말이 있다면
대학생원생들에 대한 경제적인 지원이 많이 필요하다. 본교 공대의 경우, 연구에 뜻이 있는 학생이라도 일정 성적 기준을 만족시키지 못하면 학교로부터 등록금을 지원받을 수 없다. 연구에 집중하고 싶은 학생들이 높은 등록금 때문에 많은 스트레스를 받고 있다. 대학원생이 점점 줄어들고 본교의 공대가 유명무실해지는 상황이다. 다른 대학과 경쟁하기 위해서는 학교 차원의 재정적인 지원이 더 필요하다. 또한 학생들과 교수 사이에 신뢰감이 형성됐으면 한다. 불행하게도 본교에는 교수가 해주는 여러 가지 조언들을 신뢰하지 못하는 분위기가 있는 것 같다. 가끔 몇몇 교수들이 물의를 일으키기도 하지만 대다수의 교수님들은 학생들을 진정으로 위할 것이라고 생각한다. 불신이 쌓이면 서로 손해다.
정리 김유중 편집위원 | yuri3956@daum.net