페로브스카이트 고성능 트랜지스터 인쇄 가능

포항공과대학교(POSTECH) 연구팀이 무기 금속 할로겐화물 페로브스카이트를 사용하여 p형 반도체 트랜지스터의 성능을 향상시켰다. 새로운 기술의 가장 큰 장점 중 하나는 용액 처리된 페로브스카이트 트랜지스터를 반도체와 같은 회로로 간단하게 인쇄할 수 있다는 것입니다.

페로브스카이트 기반 트랜지스터는 정공 이동성을 나타내는 p형 반도체와 n형 반도체를 결합하여 전류를 제어합니다. 지금까지 활발히 연구되어 온 n형 반도체에 비해 고성능 p형 반도체를 제조하는 것은 어려운 과제였습니다.

많은 연구자들이 우수한 전기 전도성을 위해 p형 반도체에 페로브스카이트를 활용하려고 시도했지만 낮은 전기적 성능과 재현성으로 인해 상용화가 어려웠습니다.

이를 극복하기 위해 연구진은 변성 무기금속 할로겐화물인 세슘주석삼요오드화물(CsSnI3)을 사용하여 p형 페로브스카이트 반도체를 개발하고 이를 기반으로 고성능 트랜지스터를 제작했다. 트랜지스터는 50cm ² 의 높은 정공 이동도를 나타냅니다. V ^-1 s ^-1 그리고 108 이상의 온/오프 전류비. 이는 지금까지 개발된 페로브스카이트 반도체 트랜지스터 중 최고 기록 성능이다.

이 물질을 용액으로 만들어 문서를 인쇄하는 것처럼 p형 반도체 트랜지스터를 간단하게 인쇄하는 데 성공했다. 이 방법은 편리할 뿐만 아니라 비용면에서도 효과적이기 때문에 향후 페로브스카이트 소자의 상용화로 이어질 수 있다.

“새롭게 개발된 반도체 재료와 트랜지스터는 고급 디스플레이 및 웨어러블 전자 장치의 논리 회로에 널리 적용될 수 있습니다. 실리콘 반도체를 수직으로 적층해 전자회로나 광전자소자 등을 적층하는 데도 활용될 수 있다”고 노용영 교수는 설명했다.