다양한 물질의 단결정 제조 및 전자 소자 응용을 위한 새로운 프린팅 방법 개발에 관한 연구

Abstract

본 연구의 목적은 유기 반도체 혹은 페로브스카이트 재료를 이용하여 합성, 정렬, 패턴이 동시에 이루어진 단결정 나노 구조체 정렬을 제조하고 집적 소자 제작을 가능하게 하는 프린팅 공정을 개발하는 것이다. 다양한 종류의 유기분자 용액은 나노크기의 몰드 안에 선택적 잉킹 혹은 잉크젯에서 주입된 액적으로부터의 자발적 잉킹을 통하여 채워져 자기조립 및 결정화를 통해 단결정 유기 나노선을 형성하고 이는 직접 인쇄 과정을 통하여 원하는 기판의 자리에 전사된다. 나노선이 전사될 때 이용되는 극성의 액상층이 완전히 건조되기 전에 나노선은 전사되지 않기 때문에 기판의 원하는 위치에 나노선 정렬을 배치할 수 있다. 연속적인 인쇄과정을 통하여 대면적의 플라스틱 기판에 2차원 또는 3차원 구조물도 제작 가능하다. 더 나아가 잉크젯 프린팅의 적용은 다양한 물질의 나노 구조체를 한번에 형성 가능하게 하여 다기능성 유기나노선 전자 소자에 응용될 수 있다. 또한 액상공정이 가능한 유-무기 하이브리드 페로브스카이트의 경우, 높이 제한한 상태에서의 고온 결정 성장은 단결정 필름 형성을 가능하게 하며 이러한 방법은 새로운 구조의 태양전지 제작에 사용 될 수 있다. 이러한 효율적인 제조 방법들은 다양한 유연-고성능의 전자 소자에 응용될 수 있다.