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● 일본 히로시마대학교 대학원 선진이공계과학연구과, 교토대학교, 물질·재료연구기구(NIMS) 공동 연구그룹이 폴리머 반도체의 화학 구조를 재조합한 결과, 전하가 되는 π전자가 주쇄를 따라 고도로 비국재화되어 반도체 성능의 하나인 ‘전하 이동도’가 20배 이상 향상되는 것을 발견

● 디바이스의 성능을 좌우하는 전하 이동도는 실리콘 반도체 등에 비해 현저히 낮아 높은 전하 이동도를 나타내는 폴리머 반도체의 개발이 강하게 요구되었던 상황

● 연구진은 개발 중에 있던 폴리머 반도체의 화학 구조를 약간 재조합함으로써, 전하가 되는 π전자가 주쇄를 따라 고도로 비국재화되며, 지금까지 주목받지 못했던 ‘주쇄 내’ 전하 수송성이 높아지는 것을 발견한 결과, 폴리머 반도체의 전하 이동도를 현저하게 향상시키는 데 성공

● 본 연구에서 발견한 ‘주쇄 내’ 전하 수송성을 높이는 새로운 분자 디자인 법을 응용함으로써 향후 전하 이동도가 보다 높은 폴리머 반도체가 개발될 수 있을 것으로 기대

※ Chemistry of Materials 게재(2021.10.21.), “Extended π-Electron Delocalization in Quinoid-Based Conjugated Polymers Boosts Intrachain Charge Carrier Transport”