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Solution-Processed Al2O3 확산층을 이용한 Sputtering IZO Thin Film Transistor의 안정성 향상

Improved Stability Sputtered IZO Thin Film Transistor Using Solution Processed Al2O3 Diffusion Layer

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.31 no.5, 2018년, pp.273 - 277  

황남경 (부산대학교 전기전자컴퓨터공학과) ,  임유성 (부산대학교 전기전자컴퓨터공학과) ,  이정석 (부산대학교 전기전자컴퓨터공학과) ,  이세형 (부산대학교 전기전자컴퓨터공학과) ,  이문석 (부산대학교 전기전자컴퓨터공학과)

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This research introduces the sputtered IZO thin film transistor (TFT) with solution-processed $Al_2O_3$ diffusion layer. IZO is one of the most commonly used amorphous oxide semiconductor (AOS) TFT. However, most AOS TFTs have many defects that degrade performance. Especially oxygen vacan...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 갈륨과 같은 3족 원소인 알루미늄(aluminum)을 이용하여 indium zinc oxide (IZO) TFT의 안정성 향상을 이야기한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
IGZO의 갈륨의 한계점은? 24 eV)으로 가시광선 영역 내에서의 투명성을 가져 차세대 디스플레이 TFT에 매우 적합한 물질이다 [2]. IGZO의 갈륨(gallium)은 높은 산소 결합력을 가져 물질 내의 산소 결손(oxygen vacancies)을 제어하는 역할을 하는 매우 중요한 물질이지만, 지구상의 매장량이 매우 낮은 물질인 희토류로, 매우 비싼 가격을 가지고 있다. 이러한 갈륨의 한계를 극복하기 위하여 여러 연구들이 진행되고 있다 [2,3].
비정질 실리콘 TFT의 특징은? 현재 디스플레이 후면(back plane)의 전기적 장치로 이용되는 thin film transistor (TFT)는 차세대 디스 플레이(next generation display)에 사용되기 위하여 고해상도를 위한 높은 이동도, 대면적화, 그리고 투명성이 요구된다. 기존 디스플레이에 사용되었던 비정질 실리콘 TFT (amorphous silicon TFT, a-Si TFT)는 낮은 이동도(~1 cm2 /V⋅s)와 낮은 에너지 밴드 갭 (1.12 eV)으로 인한 가시광선 영역에서의 불투명성으로 인하여 이러한 차세대 디스플레이의 요구 조건에 부합하지 않다 [1].
갈륨의 한계를 극복하기 위한 방안에는 무엇이 있는가? 본 연구에서는 갈륨과 같은 3족 원소인 알루미늄(aluminum)을 이용하여 indium zinc oxide (IZO) TFT의 안정성 향상을 이야기한다. 특히 기존에 연구되어 있는 도핑방식과 달리 더욱 뛰어난 성능을 보여 주는 double layer 방식의 구조를 적용하고 열처리를 통한 두 필름 사이에 확산을 일으켜 더욱더 안정화된 결과를 이끌어 낼 것이다 [4,5]
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참고문헌 (10)

  1. M. J. Powell, IEEE Trans. Electron Devices, 36, 2753 (1989). [DOI: https://doi.org/10.1109/16.40933] 

  2. C. Park, Y. Lim, S. Ha, Y. Im, M. Jang, S. I. Choi, J. I. Park, and M. Yi, J. Soc. Inf. Disp., 23, 371 (2015). [DOI: https://doi.org/10.1002/jsid.321] 

  3. E. Chong, K. C. Jo, and S. Y. Lee, Appl. Phys. Lett., 96, 152102 (2010). [DOI: https://doi.org/10.1063/1.3387819] 

  4. B. D. Ahn, H. S. Shin, H. J. Kim, J. S. Park, and J. K. Jeong, Appl. Phys. Lett., 93, 203506 (2008). [DOI: https:// doi.org/10.1063/1.3028340] 

  5. A. Sato, K. Abe, R. Hayashi, H. Kumomi, K. Nomura, T. Kamiya, M. Hirano, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett., 94, 133502 (2009). [DOI: https://doi.org/10.1063/1.3112566] 

  6. C. Avis and J. Jang, J. Mater. Chem., 21, 10649 (2011). [DOI: https://doi.org/10.1039/c1jm12227d] 

  7. M. Chen, Z. L. Pei, C. Sun, L. S. Wen, and X. Wang Jr, J. Cryst. Growth, 220, 254 (2000). [DOI: https://doi.org/10.1016/ S0022-0248(00)00834-4] 

  8. J. S. Park, W. J. Maeng, H. S. Kim, and J. S. Park, Thin Solid Films, 520, 1679 (2012). [DOI: https://doi.org/10.1016/ j.tsf.2011.07.018] 

  9. J. Li, F. Zhou, H. P. Lin, W. Q. Zhu, J. H. Zhang, X. Y. Jiang, and Z. L. Zhang, Vacuum, 86, 1840 (2012). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2012.04.009] 

  10. W. Lim, E. A. Douglas, D. P. Norton, S. J. Pearton, F. Ren, Y. W. Heo, S. Y. Son, and J. H. Yuh, J. Vac. Sci. Technol., B, 28, 116 (2010). [DOI: https://doi.org/10.1116/1.3276774] 

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