| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 22권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | LIPSS 패턴을 이용한 유기반도체 전하 이동도 제어 |
| 초록 | 유기박막트랜지스터에서 채널 사이에 패턴을 형성하게 되면 집적효과에 의해 전하 이동도를 높일 수 있다.[1] 일반적으로 채널의 패턴은 lithography 방식에 의해서 이루어지는데, lithography 방식은 마스크를 이용하는 다단계 공정이기 때문에 시간이 많이 소요되고 패턴의 모양이 마스크에 의해 결정된다는 단점이 있다. 반면 레이저를 이용하여 패턴을 제작하게 되면 마스크를 사용하지 않고 간단하게 마이크로 채널패턴을 형성 할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 극초단 펄스 레이저를 이용하여 LIPSS (Laser-Induced Periodic Surface Structure) 패턴을 highly doped N-type 실리콘 기판 위에 형성하였다.[2] 이 패턴을 형성하기 위해서 사용된 레이저는 Satsuma HP2, Amplitude systèms 이고 파장은 1030 nm 이다. 제작된 LIPSS 구조는 750 nm의 주기를 가지는 나노패턴으로 형성되었다. 이렇게 나노패턴 구조를 가지는Si 기판 위에 200 nm 두께의 실리콘 산화막을 성장시킨 후 유기 절연막으로 사용되는 Poly(4-vinylphenol) (PVP)을 코팅하고, 유기반도체 물질인 Pentacene을 이용하여 유기박막트랜지스터를 제작하였다. pentacene 박막은 열 증착 방법을 통해 증착하였으며, 두께는 50 nm 이다. 그 결과 나노패턴과 평행한 방향의 hole mobility가 1.5배 더 향상됨을 확인하였다. 이는 패턴 때문에 채널과 나노패턴에 수직한 방향으로의 전하 이동이 제한되면서 채널과 나노패턴에 평행한 방향으로 전하의 이동이 유도되었기 때문에 hole mobility가 증가된 것으로 생각된다. 나노패턴 위에 증착된 pentacene의 표면특성은 AFM과 SEM 측정을 이용하여 연구하였고, pentacene의 결정구조는 GIWAXS (Grazing-Incidence Wide-Angle X-ray Scattering)를 이용하여 연구하였다. [1] "Charge transport and morphology of pentacene films confined in nano-patterned region", T. W. Lee at. el, NPG Asia Materials (2014) [2] "Subwavelength ripple formation on the surfaces of compound semiconductors irradiated with femtosecond laser pulses", A. Borowiec and H. K. Haugen, APPLIED PHYSICS LETTERS (2003) |
| 저자 | 조정형1, 채상민1, 김용휘1, 최지연2, 김효정1 |
| 소속 | 1부산대, 2한국기계(연) |
| 키워드 | <P>LIPSS 패턴; 유기반도체</P> |
