1. 학력

2004. 03 ~ 2009. 02 포항공과대학교 화학공학과 (공학사)

2009. 03 ~ 2014. 08 포항공과대학교 화학공학과 (공학박사)

2. 경력 

2014. 09 포항공과대학교 고분자 연구소, 연구원
2014. 10 ~ 2015. 07 시카고대학교 James Frank Institute, 연구원
2015. 09 ~ 2019. 08 한국교통대학교 나노화학소재공학과 조교수

2018. 01 ~ 2019. 12 한국고분자학회 기술지 편집위원

2019. 09 ~ 현재 한국교통대학교 나노화학소재공학과 부교수

2020. 01 ~ 2021. 12 한국교통대 나노화학소재공학과 전공주임
2020. 09 ~ 현재 Editor,Frontiers in Chemistry (SCIE)
2021. 01 ~ 2021. 12 응용화학에너지공학부 (구 화공신소재고분자공학부)  학부장

 

3. 학회 및 사회활동

2009. 04 ~ 현재 한국고분자학회 정회원

2009. 11 ~ 현재 Materials Research Society 정회원

2015. 10 ~ 현재 한국공업화학회 정회원

2018. 01 ~ 2019. 12 한국고분자학회 기술지 편집위원
2020. 09 ~ 현재 Editor,Frontiers in Chemistry (SCIE)
2021. 01 ~ 2021. 12 한국고분자학회운영위원
2021. 01 ~ 2022. 12 Publishing editor, MacromolecularResearch (SCIE)

  

 

4. 연구분야 소개

 

다양한 유기 전자재료 및 그들의 무기물과의 나노 복합체를 개발하고 이를 트랜지스터, 태양전지, 가스센서, 터치 센서 등 다양한 차세대 전자소자에 응용하는 연구를 수행하고 있다. 그래서 기존 전자소자의 한계를 뛰어넘는 가볍고 유연하며 충격에 강한 차세대 웨어러블, 플렉시블 유기전자소자의 핵심 기술을 확보하려 한다. 특히 유기 전자재료를 개질하거나 새롭게 디자인 하므로써 재료의 기능성을 극대화 하여 전자소자의 성능 및 안정성을 향상시키는 데에 중점을 둔다. 본 연구실은 기존 무기물 실리콘 기반 전자산업을 대체할 수 있는 인쇄공정 기반 재료 및 공정을 개발하여 저비용/고효율 차세대 전자소자를 구현하는 것을 목표로 본 연구실의 연구결과들이 미래의 혁신적인 유기전자소자 산업의 발전에 기여할 것으로 기대하고 있다.

 

4-1. 유기태양전지

최근 유기태양전지 분야에서는 고효율의 유기태양전기를 구현하기 위해 P형의 전자 주개 물질 (p-type electron donating material)과 n형의 전자 받개 물질 (n-type electron accepting material)의 신물질을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 유기태양전지에서 광활성층의 나노 스케일의 모폴로지 제어는 효율을 향상시키기 위한 중요한 요소로 작용하고 있다. 광흡수로 생성된 엑시톤의 원활한 분리와 분리된 전하의 효과적인 수송을 위해서는 벌크 헤테로 정션 (bulk heterojunction)을 통하여 전자 주개와 받개 사이의 계면을 최대한으로 늘리고 두 물질을 적당한 상분리 하여 전자 주개와 받개의 연속적 통로를 확보하는 것이 필수적이다.

유기태양전지에서 광활성층의 모폴로지 및 계면을 제어하는 것은 태양전지의 초기 효율뿐 아니라, 유기 태양전지의 열적 안정성을 향상시켜 광전환 효율을 유지하는 것에 매우 중요한 영향을 미친다. 따라서 본 연구그룹에서는 상용화제(compatibilizer), 공정 첨가제(processing additive) 등의 첨가제 사용, 가교화, 공액 고분자의 분자 구조의 변화, 열처리 등의 방법을 통해 활성층의 모폴로지 및 계면 제어를 연구하고 있다.

 

4-2 유기박막트랜지스터

웨어러블 전자소자는 휴대하기 편하고, 유연하며, 가볍고 대면적화하기 쉬운 장점을 가지고 있어 언제 어디서나 정보를 수집할 수 있는 유비쿼터스 시대에 대응하는 차세대 기반기술 산업이다.

 

웨어러블 전자소자의 구동소자로서 패널 내부 픽셀의 전기적 신호를 제어하는 박막트랜지스터 또한 유연하고 저비용 공정이 가능하며 플렉시블 기판과의 적합성이 우수해야 하는데 이런 점을 고려해 본다면, 유기 반도체 물질을 활성층으로 사용하는 유기박막트랜지스터가 플렉시블 디스플레이의 구동소자로 적격이다.

 

또한, 유기박막트랜지스터의 전하 이동은 유기반도체와 절연층의 계면에서 일어나기 때문에 절연층의 특성은 유기박막트랜지스터의 성능에 직접적인 영향을 미치게 된다. 따라서 플렉시블 유기박막트랜지스터를 구현하기 위해서는 계면 접합성을 위한 적절한 표면에너지와 낮은 표면조도, 계면 트랩을 유발하는 극성 작용기 배제, 높은 절연 특성과 높은 유전 상수를 가지는 고분자 절연층의 도입이 필요하다. 또한 소자 집적화를 위하여 잉크젯과 포토리소그라피 등을 이용한 절연층의 패터닝이 요구되고 있다. 본 연구그룹에서는 실리콘 기판 및 플라스틱 기판, 나노 와이어 기판 위에 다양한 고분자 절연층을 도입하여 유기박막트랜지스터를 제작하고 이에 대한 특성 평가 및 절연층 내의 계면 트랩에 대한 연구를 진행하고 있다.

 

Selected Publications

 

12. Tang, X.; Murali, G.; Lee, H.; Park, S.; Lee, S.; Oh, S. M.; Lee, J.; Ko, T. Y.; Koo, C. M.; Jeong, Y. J.; An, T.K.; In, I.; Kim, S. H., Engineering Aggregation­Resistant MXene Nanosheets As Highly Conductive and Stable Inks for All­Printed Electronics. Advanced Functional Materials 2021, 31, 2010897.

11. Choi, G.; Oh, S.; Kim, C.; Lee, K.;  An, T.K.; Lee, J.H.; Jang,Y.; Lee, H.S., Omnidirectionally Stretchable Organic Transistors forUse in Wearable Electronics: Ensure Overall Stretchability by ApplyingNon-Stretchable Wrinkled Components. ACS Applied Materials &Interfaces, 2020, 12, 32979–32986

10. Kwon, H.; Tang, X.; Shin,S.; Hong, J.; Jeong, W., Jo, Y.; An, T.K.; Lee, J.H.; Kim, S.H.,Facile Photo-crosslinking System for Polymeric Gate DielectricMaterials toward Solution-processed Organic Field-effect Transistors:Role of Crosslinker in Various Polymer Types. ACS Applied Materials& Interfaces, 2020, 12, 30600-30615

9. Hong, J.; Choi, J. Y.; Kim, K.; Lee, N. S.; Li, J.; Park, C. E.; An, T. K.; Kim, Y-..H.; Kwon, S. K., Side chain engineering in DTBDT-based small molecules for efficient organic photovoltaics. Nanoscale, 2019, 11, 13845

8. Kim, K.; Hong, J.; Hahm, S. G.; Rho, Y.; An, T. K.; Kim, S. H.; Park, C. E., Facile and microcontrolled blade coating of organic semiconductor blends for uniaxial crystal alignment and reliable flexible organic field-effect transistors. ACS applied materials & interfaces, 2019, 11, 13481

7. Kim, K.; Cho J.; Jhon, H.; Jeon, J.; Kang,M.; Park, C. E.; Lee J.; An, T. K., Repurposing compact discs as master molds to fabricate high-performance organic nanowire field-effect transistors. Nanotechnology 2017, 28, 205304

 

6. Yum, S.; An, T. K.; Wang, X.; Lee, W.; Uddin, M. A.; Kim, Y. J.; Nguyen, T. L.; Xu, S.; Hwang, S.; Park, C. E.; Woo, H. Y., Benzotriazole-containing planar conjugated polymers with noncovalent conformational locks for thermally stable and efficient polymer field-effect transistors. Chemistry of Materials 2014, 26, 2147-2154.

 

5. An, T. K.; Kang, I.; Yun, H. J.; Cha, H.; Hwang, J.; Park, S.; Kim, J.; Kim, Y. J.; Chung, D. S.; Kwon, S.-K.; Kim, Y.-H.; Park, C. E., Solvent additive to achieve highly ordered nanostructural semicrystalline DPP copolymers: Toward a high charge carrier mobility. Advanced Materials 2013, 25, 7003-7009.

 

4. An, T. K.; Jang, S. H.; Kim, S. O.; Jang, J.; Hwang, J.; Cha, H.; Noh, Y. R.; Yoon, S. B.; Yoon, Y. J.; Kim, L. H.; Chung, D. S.; Kwon, S.-K.; Kim, Y.-H.; Lee, S. G.; Park, C. E., Synthesis and transistor properties of asymmetric oligothiophenes: Relationship between molecular structure and device performance. Chemistry - A European Journal 2013, 19, 14052-14060.

 

3. An, T. K.; Park, C. E.; Chung, D. S., Polymer-nanocrystal hybrid photodetectors with planar heterojunctions designed strategically to yield a high photoconductive gain. Applied Physics Letters 2013, 102. 193306

 

2. Kang, I.; An, T. K.; Hong, J. A.; Yun, H. J.; Kim, R.; Chung, D. S.; Park, C. E.; Kim, Y.-H.; Kwon, S.-K., Effect of selenophene in a DPP copolymer incorporating a vinyl group for high-performance organic field-effect transistors. Advanced Materials 2013, 25, 524-528.

 

1. Kim, S. O.; An, T. K.; Chen, J.; Kang, I.; Kang, S. H.; Chung, D. S.; Park, C. E.; Kim, Y.-H.; Kwon, S.-K., H-aggregation strategy in the design of molecular semiconductors for highly reliable organic thin film transistors. Advanced Functional Materials 2011, 21, 1616-1623.

 

 

6. 특허

알킬화 그래핀 옥사이드 조성물 및 그를 포함하는 전계효과 트랜지스터형 가스 센서, 등록번호 제 10-1535619 호

우루시올을 포함하는 유기절연체, 이를 포함하는 유기전계효과트랜지스터 및 이의 제조 방법, 등록번호 제 10-205635 

유기전계효과트랜지스터, 등록번호 제 10-2260050