경북대학교 전자공학부 김학린 교수 연구팀은 도메인 결함이 억제되어 대면적상에서 균일한 단결정 박막을 형성할 수 있는 자가 조립 단분자막(SAM)을 bottom-up 공정법을 구현하고, 해당 효과를 SAM 계면 상에 액정층을 형성함으로써 나노스케일 SAM 박막 두께 품질을 매크로스케일 범위 수준에서 시각적으로 검증할 수 있는 광학 분석 기법을 개발하였습니다. 연구팀은 SAM의 결함을 줄이기 위해 기판에 사전 설계된 이방성 구조를 도입하여 분자의 계면 흡착 및 도메인 형성 시 확산 방향을 가이드 유도함으로써, 다양한 SAM 소재에서의 분자 정렬 및 packing density 효율을 획기적으로 개선할 수 있었습니다. 더불어, 액정의 long-range ordering 효과 및 거대 복굴절 효과에 기인한 편광 광신호 증폭 특성을 이용해 비접촉 방식으로 도메인 결함과 그 분포를 거시적 스케일에서 평가하는 분석 방법을 또한 제시하였습니다. 이러한 설계 및 분석 기술은 단분자막 기반의 고성능 전자 및 광전자 소자를 위한 기능성 표면 개발에 효과적인 전략임을 시사합니다.

이번 연구는 엘스비어(Elsevier)에서 발간하는 저명 국제 학술지 Applied Surface Science (IF: 6.3)에 온라인 게재되었으며, 11월호로 추후 게재될 예정입니다. 해당 연구는 본 연구실 출신의 최준찬 박사(현 고려대학교 연구교수)와 박지섭 박사(현 LG디스플레이 책임연구원)가 공동 제1저자로 참여하였습니다.

해당 연구는 “NRF 미래디스플레이전략연구실지원사업”의 지원을 받아 수행되었으며, 논문은 아래 링크에서 확인하실 수 있습니다.

- 논문링크 : https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2025.163666

- 김학린 교수 연구실 홈페이지 : https://doe.knu.ac.kr/