분자소자 금/펜타센* 계면의 특이성 발견

보도자료 (총 3매)                                           【2007년 6월 20일(수)】

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━    포스텍 포항가속기연구소 기획팀 ☎ (054) 279-1051,1050

 포스텍 포항가속기연구소(소장 고인수)는 펜타센 기반 분자소자(몇 개의 분자층만을 이용하여 만들어지는 저전압동작 소자)에서 금속 계면의 특이성을 발견하고 그 원인을 규명했다고 발표했다.

 펜타센 층 위에 형성된 금 박막은 전류가 흘러들어가고 나오는 관문으로, 균질한 금 박막의 형성이 매우 쉽고 재현성에 의심의 여지가 없는 것으로 알려져 왔다. 그러나 원자힘현미경법(AFM) 등을 이용한 실험 결과는 성장 조건에 따라 강도가 다르게 축적된 스트레스가 이완되면서 금 박막과 펜타센 채널 층이 심각한 변형을 일으키는 것으로 나타났다.

 또한 포항방사광가속기 빔라인(4B1)의 흡수끝머리 미세구조 분석법(NEXAFS)을 사용하여, 금 박막 속의 전자궤도 구조를 변형시키고 전류가 흐르기 힘든 상태를 초래하는 펜타센 유도체와 그 이동 경로까지 찾아냈다. 이는 단 몇 개의 펜타센 분자만으로 구성된 나노 분자소자 채널의 디자인이 대폭 수정되어야 함을 증명하는 것이다.

 연구를 주도한  임규욱 연구원(POSTECH 박사과정, 지도: 물리학과 정석민 교수)은“금 박막 층과 펜타센 분자 층 사이 전이영역이 소자 특성에 미치는 영향을 간과해온 기존 개념을 뒤집는 결과이며 낮은 재현성 문제가 이와 밀접한 관련이 있음을 확실히 증명한 연구로 평가되어, 통상적으로는 투고한 지 2~3개월 후 게재 허가를 받는 것인데, 이례적으로 4일 만에 게재 허가를 받게 되었다”고 밝혔다.

 이번 연구 결과는 층간물질을 이용한 안정된 금속 계면의 개발에 활용되어 분자소자, 유기물발광다이오드(OLED)와 유기물전계효과트랜지스터(OFET)를 이용하여 유연하게 접거나 말 수 있는 휴대용 디스플레이의 개발을 가속화할 것으로 전망된다.

 본 연구 논문은 세계적인 과학전문지‘어플라이드 피직스 레터(Applied Physics Letters) 6월 14일 온라인 판에 발표되었고(Vol. 90, page 242111), 6월호에 정식 게재된다.