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제안 방법
- OTFT 소자이。2 plasma 처리 효과에 대해 알아보기 위해 소스-드레인 전극을 plasma asher로 처리해 주었다. O? plasma 처리시 조건은 rf power 50W, 공정압 1 torr 였다.
- OTFT 소자의 득성 분석을 위해 전류-선압 득성 을 HP 4145B semiconductor parameter analyzer로 측정하였다.
- P3HT 는 stamp 를 이용한 contact printing 방법과 기존의 lift-off 방법을 이용해 소자를 제작, 득성을 비교 분석해 보았다. 고분자 반도체를 이용한 OTFT의 전기적 특성은 게이트 절연막과 고분자, 소스-드레인 전극과 고분자와의 계면 특성에 매우 만감하기 때문에 고분자 인쇄 방식에 따라 소자의 특성이 크게 달라질 수 있다.
- P3HT를 contact printing 방법과 spin coating 방법으로 인쇄해 OTFT 소자 득성을 비교해 보았다. Spin coatinge P3HT를 chloroform 용액에 녹여 3000rpm으로 코팅하였는데, 두께는 약 70~ 80nm 정도였으며 두께는 농도 및 회선 속도 등으로 조절이 가능하다.
- 전극을 0? plasma 처리하여 0TFT 소자득성을 분석하였다.
- 고분자 반도체인 P3HT를 기반으로 하는 OTFT array를 플라스틱 기판에 제작하고 특성을 분석하였다. Contact printing과 spin coating 방법으로 P3HT를 인쇄한 결과 contact printing 방법으로 제작한 소자의 득성이 더 우수하였다.
- 이 실험에서는 1疽를 줄이기 위해 as-deposited 샘플을 N-2 분위기와 진공 분위기에서 연속적으로 어닐링을 해주었다. 그 결과 그림 2(b)에서 보듯이 parasitic 산)annel conductance는 현저히 줄어들었으며 saturation behavioi■도 보여주고 있다, Polyimide-SiO2 이중구조의 게이트 절연막을 사용할 경우, field effect mobility 는 0.
- 이번 연구에서는 고분자 반도체인 Poly (3-hexylthiophene) (P3HT) 를 이용하여 bottom contact type의 OTFT array를 제작하고 특성을 평가하였다. P3HT 는 stamp 를 이용한 contact printing 방법과 기존의 lift-off 방법을 이용해 소자를 제작, 득성을 비교 분석해 보았다.
대상 데이터
- 하지만 PC 필름의 경우 150C 이상의 온도에서는 물리적으로 변형되기 때문에 모는 공정은 150℃ 이하에서 행해졌다. 0TFT 소자의 게이트 전각으로는 Al, Indium tin oxide (ITO) 를 rf-magnetron sputter로, Au는 e-beam evaporator 로 증착하여 사용했으며, 소스-드레인 전극은 모두 e-beam evaporatore. 증착한 Au를 lift-off 방법으로 패턴해 사용하였다.
- 기판으로는 플덱서블한 polycarbonate (PC) 필름을 사용하여 0TFT 소자릎 제작하였다. PC 필름은 기존의 유리나 실리콘 기판에 비해 열팽창 계수가 _크기 때문에 소자를 제작하기 전에 alignment 오차를 최소화하기 위해 미리 열처리를 해주어야 한다.
이론/모형
- P3HT의 두께는 용액의 농도, 접촉압력, 유지 시간 등으로 조절할 수 있다. Spin coating한 P3HT는 기존의 photoresist를 이용한 lift-off 방법을 사용하여 인쇄하였다.
- 고분자 반도체인 P3HT는 chloroform 용액에 녹여 용액 상태로 만든 후 contact printing 빛 spin coating 방법으로 인쇄하였다. P3HT를 인쇄하기 전에 기판을 hexamethyldisilazane (HMDS) 로 처리해 주는데, HMDS로 기판을 처리하는 목적은 게이트 절연박인 SiOz 표면의 hydroxyl group을 methyl group이나 alkyl group으로 대체하기 위해서이다, 비극성을 가지는 methyl group이나 alkyl group 은 P3HT 의 hexyl side chain 을 유도해 P3HT가 S1O2 막 위에 edge-on orientation을 갖게 해 준다【1][3].
- 0TFT 소자의 게이트 전각으로는 Al, Indium tin oxide (ITO) 를 rf-magnetron sputter로, Au는 e-beam evaporator 로 증착하여 사용했으며, 소스-드레인 전극은 모두 e-beam evaporatore. 증착한 Au를 lift-off 방법으로 패턴해 사용하였다. 게이트 절연막으로는 spin-coated polyimide와 e-beam evaporated SiO? 의 이중구조를 사용하였다.
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