[첨단 헬로티]

서울대 공대 재료공학부 최인석 교수팀, 주영창 교수팀, 융합과학기술대학원 김창순 교수팀으로 구성된 공동연구팀은 전자빔 조사를 이용해 인장변형시 금속 박막의 균열생성을 억제하는 새로운 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

▲ 연구팀에서 개발한 전자빔 조사 기술의 모식도와 100 nm 두께의 구리 박막에서의 전자빔 효과

반도체와 디스플레이 등 전자 소자에 전극으로 사용되는 두께가 수백 나노미터로 얇은 금속 박막은 수% 만 잡아당겨도 미세한 균열이 쉽게 발생하여 사용이 불가능 해진다. 이러한 균열을 제어하는 것은 최근 전자소재업계에서 화두가 되고 있는 유연소자 및 스트레쳐블 전자 소자 개발에 있어 매우 중요하다.

서울대 공대 연구팀은 연성 기판 위에 증착된 100 nm 두께의 구리 박막에 전자빔을 조사한 후 기판을 잡아당겼을 때 구리 박막의 균열 생성이 억제됨을 보였다. 더욱이 이 기술을 통해 기존에는 생각할 수 없었던 변형 수치인 30%에서도 균열이 없는 박막을 구현했을 뿐만 아니라 전자빔을 특정영역에만 조사하여, 균열 생성이 억제되는 영역의 모양을 자유자재로 제어했다.

▲ 연구팀에서 개발한 전자빔 조사 기술로 제작한 인장 감응형 유기발광다이오드 소자

더불어 연구팀은 이 기술을 적용해 전자빔 조사 패턴과 일치하는 발광영역이 인장변형을 통해 나타나는 인장 감응형 OLED (유기발광다이오드)를 성공적으로 제작함으로써, 향후 해당 기술이 다양한 유연소자 제작에 큰 기여를 할 수 있음을 보였다.

한편 이 연구는 한국연구재단의 선도연구센터과제, 중견연구자 지원사업 및 서울대학교 창의선도신진연구자 과제의 지원을 받아 수행되었으며, 이소연 박사(서울대)가 제1저자로 참여한 연구 논문은 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 10월 1일자에 게재되었다.