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쭉 늘어나는 실리콘 전자소자 세계최초로 개발


재미 한국인 과학자가 딱딱하고 깨지기 쉬운 것으로 알려진 실리콘 반도체를 구부리거나 잡아 늘일 수 있는 전자소자로 개발하는데 성공했다.

미국 일리노이대 재료공학과 강달영(姜達榮·38) 박사후 연구원은 15일 “얇은 단결정 실리콘을 이용해 잡아 늘일 수 있는 트랜지스터, 태양전지소자 등 전자소자를 만드는 데 세계 최초로 성공했다”고 밝혔다.

이로써 구부리거나 입을 수 있는 전자소자의 개발은 물론 생물학적 조직과 전자소자와의 융합이 필요한 로봇 개발에도 돌파구가 마련될 것으로 기대된다.

미국 국방부의 지원을 받은 이번 성과는 미국의 과학전문지 ‘사이언스’ 13일자에 실렸다.




종전에도 유기반도체로 구부릴 수 있는 디스플레이를 개발했지만, 유기반도체는 전자적 특성이 실리콘반도체보다 떨어지는 단점이 있었다.

강 연구원은 단결정 실리콘을 두께 100nm(나노미터·1nm는 10억 분의 1m)로 얇게 만들어 탄성물질 위에 붙임으로써 미세한 물결처럼 마루와 골이 반복되는 구조의 전자소자를 개발했다.

그는 “이 전자소자는 10% 이상 늘이거나 압축하는 변형에도 손상되지 않았고, 100회 이상 늘였다가 줄여도 성능이 유지됐다”고 말했다.

이번에 개발된 전자소자 기술은 전자소자를 로봇 손가락처럼 굴곡이 심한 부분에 붙이거나 태양전지 판처럼 접을 수 있는 전자장비를 제작하는 데 쓰일 수 있다.




(그림설명) 이번에 개발된 실리콘 전자소자의 전자현미경 사진. 골과 골 사이는 17μm(마이크로미터·100만 분의 1m), 진폭은 1μm이다. 사진제공 일리노이대

예를 들어 압력을 미세하게 감지해 계란을 깨지지 않게 집을 수 있는 로봇 손 제작이나 우주선 발사 때는 접었다가 우주에선 운동장 크기로 펼치는 태양전지 판 제작이 가능하다는 것이다.

강 연구원은 2000년 서울대 화학공학과에서 박사 학위를 받은 후 2003년 11월부터 미국 일리노이대 박사후 연구원으로 일하고 있다.



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