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동의대 신소재공학부 조우현 학생, 유연한 투명전극 발표
  • 김하연 기자
  • 승인 2019.02.11 14:52
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[베리타스알파=김하연 기자]  동의대(총장 공순진)는 신소재공학부 3학년 조우현 학생이 지난 2월 1일, 대한금속재료학회지(Korean Journal of Metals and Materials)에 “스퍼터링법으로 증착된 ZnO(산화아연)/Ag(은)/ZnO 투명전극의 성능 최적화 연구”를 발표해 주목을 받고 있다고 11일 밝혔다. 

최근 휘어지는 스마트폰에 대한 관심이 증가하고 있으며, SCI급 논문으로 대학 학부생이 광전소자 투명전극으로 널리 사용되고 있는 고가의 ITO(인듐주석산화물)를 대체할 수 있는 유연투명전극의 성능 극대화 조건을 찾아내어 더욱 화제다.

논문은 ZnO/Ag/ZnO 구조의 유연투명전극에 관한 내용으로 발광 다이오드, 전기변색 소자, 태양전지 등 다양한 광전소자에 적용이 가능하다. 일반적으로 투명전극은 전기적 성능과 투명성이 우수한 ITO(Indium Tin Oxide) 산화물이 사용되고 있지만, 고온 공정이 필요하고 고가의 indium이 사용되기 때문에 가격적인 측면에서 약점이 있다. 또한 수백 nm 두께가 요구되는 ITO는 산화물 자체의 취성 때문에 급격히 발전하고 있는 유연 웨어러블 소자에 적용하기 힘든 단점이 있었다.
 
조우현 학생은 10nm 이하의 극박 형태의 Ag층과 산화방지막과 반사방지막 역할을 동시에 수행하는 ZnO층을 진공 스퍼터링법을 이용하여 순차적으로 증착하여 ZnO/Ag/ZnO 구조를 가지는 투명전극을 제작하였으며, 전기저항 및 광학적 특성의 최적화 연구를 통해 기존 ITO보다 우수한 특성을 가지는 투명전극 결과를 보고했다. 초박형 ZnO/Ag/ZnO 투명전극은 유연성까지 보유하고 있어 향후 급속도록 발전이 예상되는 유연 웨어러블 소자에도 적용할 수 있어 그 시장가치가 매우 클것으로 전망된다. 

이번 논문에는 1저자인 조우현 학생과 지도교수인 전기전자소재공학 최두호 교수가 함께 참여하였으며, 한국연구재단 이공개인기초연구사업의 지원을 받았다.

최두호 교수는 “이번 연구에서 최적화한 ZnO/Ag/ZnO 투명전극의 성능지수는 0.048로써 전통적인 투명전극으로 활용되는 ITO보다 우수하며, 미래 광전자소자의 투명전극으로 활용이 매우 유망한 것으로 판단된다”고 전하고, “기존의 투명전극은 쉽게 부러지는 단점이 있지만 이번에 개발된 투명전극은 성능이 우수하고 휘어지는 특징을 가지고 있어 향후 시장이 증가될 것으로 보이는 다양한 유연 웨어러블 소자에 적용이 가능하다”고 밝혔다.

/사진=동의대 제공
 
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김하연 기자  hayeon@veritas-a.com

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