| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코) |
| 권호 | 21권 1호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 |
| 제목 | Nitrogen doping에 따른 Graphene/ZnO:N 접합의 전기적 특성 변화 분석 |
| 초록 | 탄소단원자층의 벌집구조를 갖는 그래핀은 높은 이동도, 투과도, 대면적 유연성 등과 같은 뛰어난 전기적, 기계적 특성을 갖기에 차세대 전자소자 응용에 있어 매우 유망한 2D 물질로 연구되고 있다[1-3]. 그러나 그래핀 소자는 밴드갭이 없어 낮은 on/off 비율과 ambipolar 특성을 갖기에 실질적인 소자의 응용에 있어 많은 제약을 갖는다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 그래핀과 다른 반도체 물질의 접합을 통해 계면장벽을 형성하고, 외부전기장을 이용, 계면장벽의 높이를 조절하여 on-off 비율를 높이는 barristor 소자가 제안되었고, 실리콘-그래핀 접합을 통하여 105 정도의 높은 on/off 비율과 안정적인 논리회로가 가능하다는 것이 시현되었다[4]. 하지만 실리콘-그래핀 접합에서 계면 특성을 조절하기가 매우 어렵기에 소자의 재현성에 많은 문제를 발생하고 있다. 본 연구에서는 온에서 ALD 공정을 통해 쉽게 증착 가능한 산화물 반도체인 ZnO를 그래핀 위에 증착시킴으로써 그래핀/반도체 접합을 형성하는 방법을 연구했다. ZnO는 n-type 특성이 매우 강하여 그래핀과의 접합에서 장벽높이가 낮아 schottky diode 특성이 미미하여 on/off 비율이 낮기때문에, ZnO 증착 과정에서 Nitrogen doping을 통해 장벽높이를 조절하여 높은 on/off 비율을 갖는 ZnO-그래핀 접합을 형성하였다. In-situ ALD 공정에서 Nitrogen doping을 위하여 NH4OH의 purging time을 조절하여, 높은 전류가 흐르는 동시에 높은 on/off 비율을 갖는 ZnO-그래핀 접합을 형성하고, 그 전기적 특성을 분석했다. 사사: 본 연구는 산업통상자원부와 KSRC(Korea Semiconductor Research Consortium)가 공동으로 지원하는 미래반도체소자 원천기술개발사업(과제번호 10044842)의 연구결과로 수행되었음 [1]X. Li et al., Nano Lett. 9(12), p.4359, 2009. [2] S. Bae et al., Nat. Nanotechnol. 5, p.574, 2010. [3]K.S. Kim et al., Nature, 568, p.706, 2009. [4]H.Yang et al., Science, 336, p.1140, 2012. |
| 저자 | 황현준, 유원범, 장경은, 심창후, 이상경, 양진호, 조천흠, 김윤지, 이병훈 |
| 소속 | 광주과학기술원 |
| 키워드 | graphene; ZnO:N; barristor |
