서울대 공대는 이태우 재료공학부 교수와 미국 드렉셀대 유리 고고치 교수 공동 연구팀이 2차원 ‘맥신’(MXene) 소재를 투명 전극으로 활용한 고효율 발광 소자를 개발했다고 19일 밝혔다.
맥신은 2011년 유리 고고치 교수 연구팀이 개발한 평판 구조의 새로운 나노 재료다. 전기 전도성이 우수하고 용액 공정으로 박막을 쉽게 형성해 전자소자 분야에서 관련 연구가 진행됐다.
이 교수와 고고치 교수 공동 연구팀은 투명 전극에 대한 요구가 증가하는 상황에서 전기 전도성이 높고 친수성 표면을 갖는 맥신이 유연 발광 소자의 이상적인 투명전극이 될 수 있다고 판단하고 연구를 진행했다.
연구팀은 맥신 박막을 용액 공정으로 만든 후 저온 진공 처리해 맥신 표면에 있는 작용기의 비율을 조절했고, 산도가 낮고 빠르게 기화되는 새로운 정공주입층을 개발해 맥신 투명 전극에 적용했다. 이렇게 표면과 계면을 개질한 맥신 투명 전극을 사용한 유기발광다이오드(OLED)의 발광효율은 기존의 투명 전극과 동등한 수준을 기록했을 뿐 아니라 수차례 굽혔다 펴도 안정적으로 작동하는 것으로 나타났다.
이번 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스 (Advanced Materials)’ 지난달 30일자에 온라인 게재됐다.
이 교수는 “본 연구가 맥신의 다양한 광전자 소자로의 응용에 가이드라인이 될 뿐 아니라 유연 인쇄전자소자 상용화에 기여할 것”이라고 기대했다.
김지애 기자 amor@kmib.co.kr
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