| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 | 19권 1호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
| 제목 | Sol-gel 방법으로 제조된 In1SixOy 반도체 박막의 미세구조 및 전기적 특성 평가 |
| 초록 | 본 연구에서는 sol-gel 방법을 이용하여 In1SixOy(ISO) 반도체 박막을 제조하였고, Si 함유량과 열처리 온도가 미세구조와 전기적 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 2-methoxyethanol에 In nitrate hydrate를 용해시킨 후 Si 원소 도핑을 위해 tetraethyl orthosilicate(x = 0~0.06)를 첨가하여 전구체 용액을 제조하였다. 스핀코팅을 이용하여 SiO2/p+-Si 기판 위에 전구체 용액을 증착하였고, 건조와 열처리(300oC~600oC, 1시간) 과정을 거쳐 박막을 형성시켰으며, thermal evaporation을 이용하여 Al source/drain 전극을 증착하고 Al/ISO/SiO2/p+-Si 전계효과트랜지스터(MOSFET)을 제조하였다. 열 중량 분석 및 시차 열분석법(TG/DTA)을 통하여 용액의 열적 거동을 확인하고, X선 광전자 분광기(XPS)를 이용하여 시편 내 원소들의 결합형태를 분석하였다. 또한, 투과전자현미경(TEM)을 통해 미세구조를 관찰하였다. 반도체 파라미터 분석기를 이용하여 채널층 포화이동도, 문턱전압 및 on/off 전류 비율 등의 전기적 특성을 평가하였다. ISO 박막의 미세구조는 Si 함유량의 증가와 열처리 온도에 무관하게 비정질 상으로 나타났다. Si 함유량이 증가할수록 ISO 박막의 반도체 특성은 향상되었으나, 일정량(x = 0.06) 초과 시 부도체 특성을 보였다. 한편, 열처리 온도가 증가함에 따라 박막의 반도체 특성은 향상되었으나, 600oC 열처리 후에는 저하되었다. 본 연구에서는 x = 0.02와 500oC의 열처리 온도 조건을 가지는 ISO 박막이 가장 우수한 반도체 특성(μsat = 0.71 cm2/Vs, Vth = 3.60 V 그리고 Ion/off = 5.6×106)을 보였다. Acknowledgment This research was supported by Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Education, Science and Technology. (Grant No. 2012-0002923). |
| 저자 | 김태웅, 황수민, 이승묵, 이상협, 주진호 |
| 소속 | 성균관대 |
| 키워드 | HRTEM; In2O3; Si doping; Sol-gel; TG/DTA; XPS |
