| 초록 |
최근 산화아연이나 산화주석을 기반으로 한 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 2004년 Hosono 그룹에서 비정질 InGaZnO (IGZO) 박막을 이용한 TFT소자 제작을 발표하고 우수한 특성을 확인한 후 산화물 TFT 소자기술에 대한 전 세계적인 연구개발의 계기가 마련되었다. 그러나 다성분계 화합물로 이루어진 산화물 반도체의 경우 복잡한 성분 조합과 조절이 어렵고, 장비의 제약으로 인해 상업화에 어려움을 겪고 있다. 산화아연의 경우 증착과정에서 쉽게 결정화가 이루어져 대면적 균일성을 확보하기 어렵고, 결정립계에 의한 이동도 저하, DC 신뢰성 저하의 문제가 발생한다. 이에 비해 산화 주석의 경우 증착과정에 따라 비정질상과 결정립상을 조절할 수 있다. 하지만, 현재까지 발표된 산화 주석 기반의 박막 트랜지스터의 경우 n-type의 depletion mode로 작동하고, 내부 캐리어의 조절이 상대적으로 어려운 단점이 있었다. 본 연구에서는 산화 주석기반의 박막 트랜지스터를 제작하고 이에 Hf이온을 도핑하여 소자 특성을 개선시키고 동작모드를 조절하는 연구를 진행하였다. Bottom gate 형식의 HfSnO TFT를 제작하였고 전이 특성을 살펴본 결과 Hf의 함량이 늘어날수록 이동도는 감소하는 경향이 나타났다. 또한 Hf의 미량 도핑에도 불구하고 산소결핍에 의한 캐리어 생성을 억제하여, 소자 특성을 공정조건에 따라 조절할 수 있는 가능성을 보였다. |
