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반도체(Semi Conductor)/재료 및 소자(Materials and Elements)

[1] 유기 반도체(Organic Semi-conductor)의 종류와 용도

by THeon.i 2023. 1. 25.
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▶ 유기 반도체(Organic Semi-Con) 란?

 

기존의 실리콘인 무기물 반도체를 대체하는 유기화합물 기반의 반도체를 말한다

대부분 절연체 이며, 여러 유기물질의 종류를 활용하여 만들 수 있다

 

전자를 내기 쉬운 물질과 전자를 받아들이기 쉬운 물질의 두 종류를 합성하여

분자화합물을 만들 때 얻어지는 유기물 결정 구조를 가진 외인성(Extrinsic) 반도체 이다

 

 

 

  ▷ 유기물(Organic Matter)

 

  탄소와 탄소가 결합한 화합물이다. 물질을 분해하는 과정에서

  에너지를 얻는다면 유기물, 그렇지 않으면 무기물 이라고 한다

 

  ▷ 유기 화합물(Organic Compound)

 

  유리, 다이아몬드 같은 전기가 통하지 않는 대표 절연체 이다

  실리콘, 갈륨, 게르마늄 등의 광물과 같이 반도체로서의 성질을 가진 

  유기 화합물도 있다. 이것을 유기 반도체라 부른다

 

  ▷ 장점

 

  제조가 쉽고, 생산 비용이 낮으며 목적에 따라 여러 가지 화합물을 합성할 수 있다

  유기 반도체 반도체 성질은 실리콘, 갈륨 보다는 떨어지지만 광물에는 없는 장점 이 있다

 

  복사기 감광체로서 유기 반도체가 사용되기도 하고, 값이 저렴한 장점을 살려

  유기 반도체로 태양전지를 만들려는 연구도 진행 되고 있다

 

 

 

 

▶ 유기 반도체 vs 실리콘 반도체

 

실리콘 반도체는

현재의 주 반도체로 사용되고 있고, 무기 반도체(Inorganic Semi-Con) 로 탄소를 포함하지

않는다. 갈륨, 게르마늄 같이 상황에 따라 도체와 부도체의 성질을 모두 가진 반도체이다

 

  

 

▶ 유기 태양전지(Solar Cell)

 

유기 반도체 기술의 대표적인 예로 현재 상용화 진행 중에 있다.

유기 태양전지는 가볍고 기계적으로 구부릴 수 있고 다양한 색깔을 생산할 수 있다.

합성 비용이 줄어들어 제작 비용을 감소할 수 있다.

  ▷ 유기 태양전지의 제조기술

 

  유기 태양 전지는 유연함, 가벼움, 그리고 저비용 롤투롤(Roll-to-Roll) 공정을 통한

  대량 생산으로 차세대 에너지원으로 주목받고 있다. 

 

  롤투롤(Roll-to-Roll) 이란

  원통 막대(Roll) 에서 풀려나가는 기판 위에 유기 태양전지 재료를 인쇄한 뒤

  다시 다른 원통 막대에 감아내는 공정 방식이다

 

  유기 태양전지를 비롯한 다양한 인쇄형 광전 소자 개발 연구를 가속화할 수 있는

  새로운 연구 방법론으로 주목받고 있다