[뉴스웍스=백진호 기자] 한국전자통신연구원(ETRI)은 고밀도 집적이 가능한 고성능·고신뢰 신축성 무기 박막 트랜지스터 기술을 개발하는 데 성공했다고 6일 발표했다. 

스트레처블 디스플레이는 늘리고 줄일 수 있는 차세대 디스플레이 패널이다. 활용성 높은 고해상도 스트레처블 디스플레이를 구현하려면 고성능 신축성 반도체 소자가 필요하다.

ETRI 연구진은 무기 산화물 전자소자를 신축성 금속 배선 위에 직접 올리는 반도체 소자구조를 발명했다. 고성능 무기질 반도체에 유연성을 더한 동시에 소자 집적도까지 끌어 올렸다.

ETRI의 반도체 소자는 기존 신축성 산화물 반도체 소자보다 15배 높은 소자 집적도를 지녔으며, 전류 구동 성능은 2배 이상 높다. 제품 소형화와 고해상도 디스플레이 구현 가능성을 동시에 입증했다.

연구진은 말발굽 형태의 폴리이미드 유연 기판 배선 위에 고성능 산화물 반도체 트랜지스터를 고밀도로 집적해 신축성 소자를 만들었다. 구불구불한 기판이 직선으로 펴지며 용수철처럼 늘어나는 원리를 활용했다. 완성된 소자는 두 배까지 잡아당겨도 파괴되지 않고 성능을 유지했다.

신축성 전자소자는 반도체 표준공정과 함께 디스플레이, 스마트폰, TV, 자동차, 헬스케어, 스킨트로닉스 같은 스트레처블 제품에 적용할 수 있다.

논문의 제1 저자인 오힘찬 ETRI 플렉시블전자소자연구실 선임연구원은 "스트레처블 전자소자 기술을 통해 한국이 차세대 반도체·디스플레이 분야를 선점할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

연구진은 앞으로 신축성 반도체 공정을 더 단순화해 비용을 절감할 수 있도록 하는 데 중점을 두고 연구할 예정이다. 연구 성과는 과학 전문지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 8월 24일 온라인판으로 게재됐다.