| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 25권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 분과 |
| 제목 | 용액공정기반의 In-Ga-Sn-O(IGTO) 박막트랜지스터의 제작과 Optical Bandgap 조절을 통한 전기적 특성과 동작안정성 연구 |
| 초록 | 비결정질 금속 산화물 기반의 박막 반도체는 높은 전자이동도와 넓은 밴드갭으로 인한 높은 가시광선 투과율, 저온 공정이 가능해 차세대 디스플레이, 웨어러블 소자 등으로의 활용에 적합하다. 또한 스퍼터링과 같은 진공 공정이 아닌 용액으로도 비교적 쉽게 공정이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 가시광선, 인가되는 전압, 높은 온도와 같은 조건 하에서 나타나는 금속 산화물 박막 소자의 불안정성이 극복해야할 사항으로 남아있다. 금속 산화물 박막의 경우 가시광선 노출 하에서 불안정성이 심화되는데, 이는 금속 산화물 내에 필연적으로 형성되는 산소 관련 결함들이 큰 역할을 한다. 이 결함들은 금속 산화물 밴드갭 내 원자가대(valence band) 근처에 sub-gap state를 형성하고, sub-gap state와 전도대(conduction band) 사이만큼의 에너지, 가시광선을 비추었을 때 전자 전이가 가능해지게 한다. 이러한 가시광선에 대한 반응성 극복을 위해 산소 관련 결함을 줄이기 위한 질소, 수소 플라즈마 처리 또는 보호막 처리 등을 통한 방법이 주로 연구되고 왔고, 최근 금속 산화물 자체의 밴드갭을 넓게 해 sub-gap state와 전도대 사이의 에너지가 자외선에 가까워지도록 하는 연구 또한 이루어지고 있다. 이 실험에서는 IGTO(Indium-Gallium-Tin-Oxide) 박막을 각 금속 함량 조절이 용이한 용액을 통해 공정하여 전기적 특성 변화와 안정성을 연구하고자 한다. Indium, tin은 deep한 전도대와 높은 전자 이동도에 기여하고, gallium은 산소와 관련된 결함을 줄일 수 있는 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라 원자가대를 deep하게 만들 수 있는데, IGTO 박막 내의 각 금속의 함량 조절로 넓은 밴드갭을 가지면서도 높은 이동도와 안정성을 가지는 소자를 얻을 수 있을 것이다. |
| 저자 | 김현진, 김재균 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | <P>metal oxide; thin film transistor; IGTO; oxygen vacancy; bandgap; photostability</P> |
