| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
| 권호 | 26권 1호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 분과 |
| 제목 | 저온 원자층박막증착법을 이용한 고이동도 준 이차원 전자구름 박막형 트랜지스터 |
| 초록 | 저온 원자층박막증착법을 이용한 고이동도 준 이차원 전자구름 박막형 트랜지스터 플렉시블 디스플레이의 활용 분야가 계속 확장되고 있는 상황에서 핵심 소재의 개발은 아직 미비하여, 폴더블 스마트폰 이상의 기기에 대응할 수 있는 소재 및 소자 기술의 확보가 차세대 기술 선점의 주요 변수가 될 것으로 예상된다. 현재, 투명전극은 주로 스퍼터링을 이용해 ITO를 제작하지만 투명전극으로서 적절한 수준의 면저항을 얻기 위해서는 수백 나노 미터의 두께 증착이 필요하지만 이 경우 빛의 투과도가 떨어져 혼탁도가 크며 무엇보다도 플렉시블 특성을 구현하는 것이 불가능하다. 따라서, 플렉시블 특성을 얻기 위해서는 ITO 뿐만이 아니라 다른 산화물의 경우에도 수십 nm 수준의 얇은 박막에서도 우수한 면저항과 광특성을 지니며 동시에 PET나 폴리이미드 등의 유연 기판 공정을 위해서 저온 공정 개발 또한 필수적이다. 본 연구는, 위와 같은 문제를 해결하고 차세대에 이용 가능한 소재 및 소자 개발을 위해 플렉시블 기판에 적용가능한 저온 ALD 공정 개발 및 준 이차원 전자구름 박막형 트랜지스터라는 기존과 다른 방식의 소자개발을 연구하였다. ALD 공정을 이용 150℃에서 In2O¬3를 제작하였을 때 Mobility: 1cm2/Vs, sheet resistance: 8000Ω/□ 얻을 수 있었다. In2O3을 하부막으로 사용, 상부막으로 Al2O3을 이용하는 경우 ALD 소스인 TMA에 강한 환원력 덕분에 하부층의 Oxygen Vacancy가 형성될 것이라고 판단되며 이를 통해 생성된 전자를 이용, 접합 계면에서의 준 2차원 전자구름을 이용한 n-TFT의 제작가능성 또한 확인하였다. n-TFT 제작하는 경우 Electron Mobility: 15cm2/Vs 이상, S/S:＜ 200mV/dec, On/Off Ratio: ~103, 투과도 90% 이상, 공정온도 300℃ 이하의 소자 개발의 가능성을 보여주었다.. 위와 같은 일련의 실험을 통해, n-TFT 소자를 유연기판 위에 구축하고 나아가서 고이동도를 갖는 투명 로직 소자 구현에 있어서 새로운 길을 열어줄 것으로 예상된다. |
| 저자 | 신희철, 강현우, 임재성, 최효빈, 서형탁 |
| 소속 | 아주대 |
| 키워드 | 고이동도 준 이차원 전자구름 박막 |
