| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 | 19권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials) |
| 제목 | 유기 반도체 소재를 이용한 집적방식의 X-선 검출기 제작 |
| 초록 | 기존의 필름을 기반으로 하는 X-선 검출은 뛰어난 해상도를 나타내지만 현상시간이 상당히 소요되고 은과 같은 중금속을 포함하는 동시에 재사용이 불가능하여 환경 오염 등의 문제가 있으므로, 이를 대체할 수 있는 새로운 방식의 X-선 검출 기술의 개발이 요구되어왔다. 이를 해결하기 위한 방안으로 현재까지 많은 연구진에 의해 실리콘, 셀레늄, 카드뮴 텔루라이드 등의 반도체 소재를 기반으로 하는 디지털 X-선 센서에 대한 연구가 활발하게 수행되어오고 있으나, 이러한 무기물 소재를 이용한 X-선 검출기의 경우 제작에 상당한 비용이 소요되고, 웨이퍼 면적 이상의 대면적 공정에 제한이 있으며, 소자를 휘거나 구부릴 수 없다는 단점이 있다. 이에 비하여 유기 반도체 소재의 경우 용액 공정을 기반으로 하기 때문에 상대적으로 공정비용이 저렴하며, 원하는 크기의 검출기 제작이 가능하다. 또한, 유기 반도체 소재 본연의 유연성으로 인하여 곡면형태의 표면에 증착이 가능할 뿐만 아니라, 소자 자체가 휘어지는 검출기의 제작이 가능하다. 본 연구에서는 유기 반도체 소재를 이용하여 직접방식의 X-선 검출기 제작을 진행하였다. 다양한 유기 반도체 소재 중에서 상대적으로 우수한 전자 및 정공 이동도(~10-3 cm2/V∙s)를 가지는 Poly[(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-(benzo[2,1,3]thiadiazol-4,8-diyl)] (F8BT)를 이용하여 연구를 진행하였으며, 일 함수(Work function)가 큰 금을 양극 전극으로 하여 F8BT와 오믹(Ohmic) 접촉을 형성하고 상대적으로 일 함수가 작은 알루미늄을 음극 전극으로 하여 쇼트키(Shottky) 접촉을 형성하여 쇼트키 포토다이오드를 구성하였다. 구리 표적(target)의 X-선 선원(source)을 이용하여 X-선 검출 성능 측정을 진행한 결과 X-선의 유기 반도체 소재를 이용한 직접방식의 검출이 가능함을 확인하였고, F8BT의 두께가 증가함에 따라 X-선에 의해 생성되는 광전류가 증가함을 확인하였다. 또한 생성되는 광전류가 X-선 선량과 비례관계에 있음을 확인하였다. |
| 저자 | 한희탁, 서정목, 이상근, 이순일, 홍주리, 이태윤 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | 유기 반도체; X-선; 검출기; F8BT |
