화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2014년 봄 (05/15 ~ 05/16, 창원컨벤션센터)
권호 20권 1호
발표분야 A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials)
제목 초박막화를 통한 투명 단결정 실리콘 트랜지스터
초록 단결정 실리콘은 오랫동안 실리콘산업에서 사용된 물질로써 우수한 전기적 특성과 이를 이용할 수 있는 여러가지 공정이 개발되었다. 하지만 부서지기 쉽고 불투명하다는 특성으로 인하여 유연성과 투명도를 필요로 하는 미래지향적 소재로써는 부적합하다고 여겨져 왔다. 본 연구팀은 단결정 실리콘의 우수한 전기적 특성을 이용하여 미래지향적 소자의 구현을 하기 위해 단결정 실리콘의 두께를 조절함으로써 기계적, 광학적 한계를 극복하고 유연하고 투명한 단결정 실리콘을 제작하였다. 또한 이러한 실리콘을 분자 수준의 두께를 가진 절연층과 원자 수준의 두께를 가진 전극과 함께 적층함으로써 논리소자의 기본 단위인 트랜지스터를 구현하였다. 제작된 트랜지스터는 100 cm2/Vs 이상의 전하이동도, 106 이상의 on/off ratio, 130 mV 이하의 subthreashold voltage 의 우수한 전기적 특성을 보여주었고 얇은 두께로 인하여 70%의 투명도와 12.5 um 의 bending radius 에도 안정적으로 동작하는 기계적 안정성을 보여주었다. 이러한 단결정 실리콘을 이용한 최초의 투명 트랜지스터의 구현은 기존의 신소재 기반 연구와 더불어 오랫동안 연구되었던 실리콘 또한 미래지향적 소재를 구현할 가능성을 보여주었다는데 의의가 있다.
저자 장호욱1, 이원호2, 안종현2
소속 1성균관대, 2연세대
키워드 트랜지스터; 단결정 실리콘; 유연; 투명; 2차원 소재; 초박막
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