21세기는 고도로 발달된 친환경, 에너지, 정보화 사회에 필요한 전자 및 광소자 기술에 대한 시대적인 요구가 급증하고 있다. 이러한 기술적인 요구를 충족시키기 위하여 한층 더 다양하고 효율적인 기능을 가진 유기반도체 소자의 연구와 기술개발이 전 세계적으로 진행되고 있으며 최근 들어 그 발전의 속도는 점차 빨라지고 있다. 그 결과 휴대폰 및 컴퓨터 단말기, TV 등에 적용되고 있는 유기반도체를 적용한 OLED(Organic Light-Emitting Diode: 유기발광다이오드)의 상용화와 대량생산이 실현되었으며, 차세대 태양전지 기술로 각광받고 있는 OPV(Organic Photovoltaic: 유기태양전지)와 다양한 의료보건용 유기 센서 및 우주 산업에 필요한 광소자 등으로 유기반도체의 적용 영역은 급속히 확대되고 있다.
유기반도체 분야의 기술 개발과 상용화에서 세계시장의 선두주자로 명실 공히 인정받고 있는 한국은 이 분야 기술 및 제품개발을 통해 세계 최고 수준의 기술과 산업에서의 위상과 경쟁력을 지속적으로 유지하고 관련분야로 유기반도체 기술의 응용을 심화 확대하는 것이 매우 중요하다. 따라서 유기반도체 분야의 신기술 개발을 통해 중국 및 대만 등과 같은 관련 분야 경쟁국과의 기술격차를 유지하면서 차별화할 수 있는 기술 인프라를 구축하는 것이 필요하고, 이를 위하여 유기반도체 소자의 연구와 생산에 종사할 우수한 이공학적인 소양을 가진 기술 인력의 심도 있는 양성이 매우 중요하다. OLED뿐만 아니라 OPV 및 센서, 광소자 등과 같은 여타 유기반도체 소자의 기술 및 상용화의 국가 경쟁력을 유지하기 위한 기반인 전문 기술 인력의 양성을 위해 이 책에서는 유기반도체 소자와 재료의 물리, 화학적인 기초이론을 체계적으로 정리하여 필요한 기술지식을 충분히 습득하는 데 활용할 수 있도록 노력하였다.
유기반도체 소자는 다른 분야에 비해 아직까지는 상대적으로 학문적인 체계화가 미흡한 것이 사실이다. 또한 유기반도체 소자와 관련된 많은 책이 있지만 물리학, 화학, 전자공학 등 의 다양한 배경지식을 가지고 있는 독자들을 대상으로 재료의 물성에서부터 소자의 구조와 동작원리, 제작과정, 분석방법까지 통합적으로 다루는 책은 많지 않다. 4개의 장으로 구성된 이 책의 1장에서는 분자 광물리 및 광화학의 기본 개념을 소개하고 서로 다른 형태의 유기반도체와 그들의 전자상태, 방사 전이와 비방사 전이 사이의 상호작용, 그리고 그런 상호작용을 분광학적으로 측정하는 방법에 대하여 설명한다. 2장에서는 특별히 기체 상태와 응축된 상태에 존재하는 유기분자들의 차이점에 대해 설명하고 추가로 이분자, 엑시머, 분자의 여기, 그리고 π-공액 고분자의 특이한 전자구조 등에 대해 논의한다. 3장에서는 유기광전 자소자의 진행과정으로서 여기자 분해에서의 전하 운반체의 이동에 대해 논의하며, 4장에서는 유기반도체 소자의 제작과정에 대한 설명한다. 전체적으로 이 책에서 다루는 주요 내용 을 요약하자면 유기반도체에서의 전자 및 정공의 주입과 이동 및 에너지 전이에 따른 기능별 특성과 이를 가능하게 하는 물리화학적인 재료의 물리, 화학 및 전기적 특성에 대해 설명하고 있으며, 유기반도체 소자를 제작하는 방식과 제작된 소자의 전기광학적인 특성을 분석하는 기법에 대해 정리하여 학생들이나 연구 및 산업 현장의 기술자들이 보다 체계적으로 유기반도체 관련 기초기술 이론에 접근이 가능하도록 구성되어 있다. 유기반도체 분야의 지속적인 발전을 위해서는 물리, 화학의 이론적 측면뿐만 아니라 실험, 전산, 시뮬레이션, 응용 기술 등의 각각 다른 관점에서의 접...근과 협력이 필수적이므로 관련 분야의 기술자들과 전공 희망자들에게도 이 책의 내용이 유기반도체에 대한 기술적 관심을 유도하는 계기가 되기를 바란다.
역자 머리말
저자 머리말
01 유기반도체의 전자구조
1.1 개요
1.2 다양한 유기반도체 물질들
1.3 분자의 전자 상태
1.4 분자 상태들 사이의 전이
1.5 분광학적 방법
1.6 더 읽을 거리
참고문헌
02 유기반도체에서의 전하와 들뜬상태
2.1 기체상에서 비정질 박막으로 들뜬상태의 분자
2.2 결정체 상에서 여기된 분자-Frenkel 엑시톤
2.3 ? 공액 고분자에서의 들뜬상태들
2.4 전하를 띤 분자들
2.5 무기반도체와 유기반도체의 비교
2.6 더 읽을 거리
참고문헌
03 유기반도체의 전기적·광학적 과정
3.1 소자에 흐르는 전류
3.2 전하 주입 메커니즘
3.3 전하 캐리어 수송
3.4 비제미네이트 전하 캐리어 재결합
3.5 들뜬상태의 생성
3.6 엑시톤의 해리
3.7 엑시톤의 확산
3.8 들뜬상태의 감쇠
3.9 더 읽을 거리
참고문헌
04 유기반도체 소자의 기초
4.1 기본 태양전지 구조와 발광다이오드 구조
4.2 태양전지 성능
4.3 발광다이오드 성능
4.4 트랜지스터
4.5 더 읽을 거리
참고문헌
부록 화학구조
찾아보기
Anna Kohler [저]
2007년부터 Bayreuth 대학 교수로 재직 중이다. 영국 케임브리지 대학에서 Richard Friend 경을 지도교수로 모시고 1996년 박사 학위를 취득한 후 영국 Peterhouse Cambridge 및 Royal Society에서 Research Fellowships를 지내고, 2003년 독일 포츠담 대학의 교수로 임명되었다. 연구 분야는 단일항 및 삼중항 여기 상태에서 에너지 및 전하 수송 과정에 초점을 맞춘 유기반도체의 광물리적 특성에 대해 연구하고 있다.
김우영 [저]
현 호서대학교 전자융합공학부 교수로 재직 중이며, 미국 Purdue대학 이학박사 (유기금속화학 전공)이다. 주요경력으로는 한미평판디스플레이 로드맵 위원, 캐나다 Luxell Technonogy Inc. CTO, 현대LCD OLED사업본부장, 한국정보디스플레이학회 OLED연구회장을 역임했다.
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