본 기술은 P3HT 반도체 고분자 용액을 기판에 스핀 코팅하되 스피닝 시간을 3초 수준으로 짧게 제한하여, 박막이 완전히 응고되기 전에 코팅을 마치고 진공에서 잔류 용매를 증발시키는 반도체 고분자 박막 형성 방법입니다. 잔류 용매가 고분자 사슬의 자기-조직화를 돕는 느린 성장 과정을 유도해 나노-원섬유성 네트워크 구조의 박막을 얻습니다.
스핀 코팅은 균일한 박막을 쉽게 만들 수 있지만 결정성이 낮고, 드롭 캐스팅은 결정성은 높지만 균일성이 떨어지는 단점이 있었습니다. 또한 대부분의 공정이 스피닝 시간을 40~180초로 단순 설정할 뿐 스피닝 시간이 유기 전계효과 트랜지스터 성능에 미치는 영향은 거의 규명되지 않았고, 성능 향상을 위해 열적 어닐링이나 용매 어닐링 같은 후처리가 추가로 필요한 한계가 존재했습니다.
본 기술은 클로로벤젠 기반 1 wt% P3HT 용액을 1500rpm에서 3초간 코팅하는 조건만으로 스핀 코팅의 균일성과 드롭 캐스팅의 고결정성을 함께 구현하며, 별도의 어닐링 후처리 없이도 표면 거칠기 3~4.5nm의 매끄러운 박막을 형성합니다. 이 박막을 활성층으로 쓴 트랜지스터는 1.4×10-2 cm2/Vs의 평균 전계효과 이동도와 낮은 계면 트랩 밀도를 높은 재현성으로 나타냅니다. 이 기술은 플렉서블 인쇄 전자소자와 유기 집적회로의 활성층 제조에 적용될 수 있어 공정 단계를 줄이면서도 소자 간 성능 편차를 낮출 수 있습니다.
본 발명은 교육부의 π-전자분자 기반 n차원 나노구조체의 전하이동 메카니즘 분석 지원을 통해 개발되었습니다.
N/A
