포스텍 이종람 교수팀, 플라스틱 기판에 나노막대 제작 원천기술 개발

포스텍(포항공대) 이종람 교수팀이 플라스틱 기판에 나노막대 제작 원천기술을 개발했다.

15일 포스텍에 따르면 플라스틱 기판에서의 빛의 흐름을 통제해 태양전지나 LED와 같은 광소자의 성능을 향상시킬 수 있는 나노막대 제작 기술이 개발됐다. 이 고효율 나노막대는 웨어러블 스마트기기에도 적용할 수 있어 크게 주목 받고 있다.

이종람 교수

이 교수팀은 전기회로들로 구성되어 있는 플라스틱 기판에서 나노막대를 기존보다 수백배 빠르게 제작할 수 있는 기술을 개발, 네이처가 출판하는 ‘네이처 커뮤니케이션즈’지 6월호를 통해 발표했다.

나노막대는 빛이 퍼지는 정도를 조절할 수 있어 고효율 광소자 제작을 위한 핵심 기술이다. 이같은 나노막대 제작을 위해 지금까지 사용된 공정법들은 플라스틱 기판을 100도 이상으로 유지해야 하고, 또 1마이크로미터(㎛) 길이의 나노막대를 이 기판에서 제작하는데 1시간 이상 소요되는 등, 상용화하기에는 난관이 많았다.

김 교수팀은 플라스틱 기판에 은(Ag) 나노박막을 형성한 후 기체 상태인 염소 플라스마에 노출시키면 단결정 염화은(AgCl) 나노막대가 만들어지는 현상을 발견했다. 이를 응용, 염화은 나노막대를 1분 이내 짧은 공정 시간으로 제작할 수 있는 기술 개발에 성공했다.

포항가속기연구소를 통해 분석과 검증을 마친 이번 연구는, 나노막대의 직경 크기를 조절, 빛의 산란도를 0%에서 100%까지 자유자재로 바꿀 수 있어 LED, 태양전지와 같은 광소자 제작에 응용할 수 있다. 특히 플라스틱 기판을 상온에서 제조할 수 있고, 1분 이하의 공정 시간으로 나노막대 길이를 수 마이크로미터(㎛) 길이로 제작할 수 있어 기술 상용화를 앞당길 것으로 기대된다.

이 교수는 “이번에 개발된 플라스틱 기판에 단결정 나노막대 기술은 롤투롤공정에 적용 가능하다는 면에서 의미가 있다”며 “향후 웨어러블 스마트기기나 스마트 의료기술 등 고성능 플렉서블 소자 대량 생산에 기여할 것”이라고 밝혔다.

포항=장영태 기자 [e-mail]