인천대 박영돈 교수 연구팀, 손쉬운 고결정성 균일 박막 제조기술 개발

인천대 에너지화학공학과 나진영 학생(제1저자), 박영돈 교수(교신저자)와 포스텍 화학공학과 강보석 학생(제1저자), 조길원 교수(교신저자) 등이 함께 참여한 ‘스핀코팅시 고분자 박막의 결정화 매커니즘에 관한 연구(Understanding Solidification of Polythiophene Thin Films during Spin-Coating)’ 결과가 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트 최근호에서 발표됐다.

그동안 스핀 코팅(Spin coating)은 매우 쉽게 균일한 박막을 재현성 있게 형성할 수 있는 코팅기술로, 용액공정 유·무기 전자소재에 널리 사용돼 왔으나 결정성이 낮다는 단점을 가지고 있었다.

연구팀은 이번 발표에서 스핀 코팅시간(Spinning time)을 수 초(3~5초)로 짧게 제한해 박막에서의 반도체 고분자 응고와 관련된 느린 결정 성장 프로세스를 유도했고, 이 방법으로 균일하면서도 동시에 결정성이 높은 박막을 제조해 박막 내 전하이동 특성을 크게 향상시켰다.

박 교수는 “이번에 개발된 기술을 통하여 고비용 초박막 실리콘에 집중된 트렌드에서 탈피해 유기기반의 플렉서블 전자소자와 같은 차세대 디스플레이 상용화에 한 걸음 나아가게 되었다”며 “이번 기술은 과학적 측면 뿐 아니라 인쇄 전자소자 산업계에도 바로 적용할 수 있는 기술”이라고 말했다.

한편 박 교수는 2014년에도 SCI급 논문 9편(주 저자 8편)을 발표하는 등 왕성한 연구 활동으로 인천대 학술연구상을 수상한 바 있다.