| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 분과 |
| 제목 | Electrical performance of a-IGZO single channel layer and double channel layer thin film transistors using atomic layer deposition |
| 초록 | 최근 들어서 amorphous IGZO 기반 산화물 반도체 박막 트랜지스터는 실리콘 기반 박막 트랜지스터에 비하여 좋은 소자 성능, 광학적 투명성, 저온 공정온도, 저비용 제작공정 등의 장점 때문에 디스플레이 산업에서 점점 각광받고 있다. 현재까지는 Sputtering 기법을 이용하는 산화물 반도체 박막 트랜지스터 제작이 주를 이루고 있었지만, 최근에는 Atomic Layer Deposition 기법을 통하여 산화물 반도체 박막 트랜지스터를 제작하는 연구가 활발히 진행되고 있다. ALD 기법은 self-limiting 증착 메커니즘을 이용하기 때문에 정확한 두께의 조절, 자유로운 조성의 변화, 넓은 영역에 대한 높은 균일성 등의 장점을 가질 수 있다. 그러나 아직까지 ALD 기법으로 4성분계 산화물 반도체 박막 트랜지스터 소자를 제작하여 연구한 경우는 충분하지 않은 실정이다. 본 연구실에서는 흔히 사용되고 있는 In, Ga, Zn 전구체를 사용하고 Ozone을 산화제로 사용하여 amorphous IGZO 단일채널층과 amorphous IZO, IGZO두 가지를 이용한 이중채널층을 제작하였다. 제작된 IGZO 단일채널층 TFT의 전기적 특성은 21.4cm2/Vs의 이동도와 -2.41V의 문턱전압, 0.30V/decade의 Subthreshold Swing을 나타내었다. 또한 IZO/IGZO 이중채널층 TFT의 전기적 특성은 46.9cm2/Vs의 이동도와 -1.49V의 문턱전압, 0.67V/decade의 Subthreshold Swing을 나타내었다. IGZO 단일채널층을 사용하는 것 보다 이중채널을 사용하는 것이 이동도 측면에서 장점을 보인다는 것은 여러 선행연구로 증명된 바가 있다. 본 연구에서 제작된 소자가 뛰어난 특성을 보이는 이유는 Bottom gate 구조에서 Carrier의 accumulation이 일어나는 Front channel 층에 In-rich한 IZO층을 도입함으로써 더 높은 이동도 특성을 보이고, Bach channel 층에 carrier suppressor 역할을 하는 Ga을 도입함으로써 안정성을 같이 확보하였기 때문이라고 예상한다. |
| 저자 | 정재경, 조민회, 설현주, 온누리 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | <P>igzo; oxide semiconductor; high mobility; ald</P> |
