보고서 정보
주관연구기관 |
국민대학교 KookMin University |
연구책임자 |
김동명
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2016-10 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700011647 |
과제고유번호 |
1711033035 |
사업명 |
중견연구자지원 |
DB 구축일자 |
2017-10-28
|
키워드 |
TFT.Unified Platform.Display.Sensor.AOS.LTPS.Amorphous Silicon.Modeling.Organic.
|
DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700011647 |
초록
▼
연구의 목적 및 내용
차세대 디스플레이를 위한 TFT의 연구와 개발, 용용분야가 해당 기술이 가지는 고유의 장점과 단점으로 인해 산화물 반도체(AOS), 저온 다결정 실리콘(LTPS), 비정질 실리콘(a-Si), 그리고, 유기 반도체 (Organic, Polymer)의 형태로 분화되어 진행되고 있다. 이를 위한 특성분석 방법과 모델링 기술은 상호 의존적이고 보완적인 측면이 강해, 융합된 특성분석과 모델링 플랫폼의 구현은 차세대 디스플레이용 TFT 개발을 위해 효율적인 기능을 할 것으로 기대된다. 특히, 이들 특성분석과 모델링
연구의 목적 및 내용
차세대 디스플레이를 위한 TFT의 연구와 개발, 용용분야가 해당 기술이 가지는 고유의 장점과 단점으로 인해 산화물 반도체(AOS), 저온 다결정 실리콘(LTPS), 비정질 실리콘(a-Si), 그리고, 유기 반도체 (Organic, Polymer)의 형태로 분화되어 진행되고 있다. 이를 위한 특성분석 방법과 모델링 기술은 상호 의존적이고 보완적인 측면이 강해, 융합된 특성분석과 모델링 플랫폼의 구현은 차세대 디스플레이용 TFT 개발을 위해 효율적인 기능을 할 것으로 기대된다. 특히, 이들 특성분석과 모델링 기술의 융합을 통해 얻은 연구결과는 디스플레이용 소자의 성능 개선 뿐 아니라 이을 이용한 응용회로와 시스템 구현과 신뢰성 확보에도 크게 기여할 것으로 기대된다. 본 연구(특성분석과 모델링을 위한 범용 융합 플랫폼 구현과 차세대 디스플레이 및 센서용 고신뢰성 TFT 구현 응용 연구)의 연구목표를 요약하여 정리하면 다음과 같다.
- TFT(AOS, LTPS, a-Si, Polymer)의 특성분석과 모델링을 위한 Unified Platform 구현
- 고신뢰성 TFT 개발 응용을 위¥ 디스플레이용 TFT의 Universal Characterization 기술 확보
- 고신뢰성 TFT 개발 응용을 위한 Universal Modeling 기술 확보
- 고신뢰성 TFT Universal Design 기술 확보
- 바이오 센서 응용을 위한 산화물 반도체 TFT의 특성 분석과 모델링
연구결과
"융합된 특성분석 플랫폼 구현과 차세대 디스플레이 및 센서용 고신뢰성 TFT 개발 연구"에서 수행하여 확보한 핵심 연구 결과는 다음과 같다.
- TFT의 특성분석과 모델링을 위한 범용 융합 플랫폼 구현
· 특성분석 기술의 융합: 광-전기-온도의 융합
· 특성분석 방법의 융합: C-V-/I-V 응답 특성
· 특성분석과 모델링 대상의 융합: AOS, LTPS, a-Si, Polymer TFT, MOSFETs
- 고신뢰성 TFT 개발 응용
· Bias-Temperature-Illumination Stress(BTIS)에 다른 특성 변화 메커니즘 분석과 모델링
· 소자의 gate stack 구조, 채널 구조, 금속 접점 구조의 설계와 최적화
- 바이오 센서 응용을 위한 산화물 반도체 TFT의 특성분석과 모델링
연차별 핵심 연구 결과는 다음과 같다.
1차년도: TFT 의 특성분석과 모델링을 위한 범용 융합 플랫폼 구현
· 광-전기-온도 특성 측정 기술의 융합
· TFT(AOS, LTPS, a-Si, Polymer)의 특성분석과 특성변수 모델링 기술 확보
· C-V/I-V 응답 특성 모델링 기술 확보
2차년도: 1차년도 특성분석 융합 플랫폼 성능 개선과 차세대 디스플레이 고신뢰성 TFT 구현 응용 연구
· 광-전기-온도 융합 특성 츰정 기술의 개선
· TFT(AOS, LTPS, a-Si, Polymer)의 특성분석과 특성변수 모델링 기술의 융합
· CV-IV, 광응답 응답 특성 모델링 및 응용 기술 확보
· Bias-T emperature-Illumination Stress에 따른 특성 변화 메커니즘 분석과 모델링
· 소자의 gate stack 구조, 채널 구조, 금속 접점 구조의 설계와 최적화
· 공정변수의 특성 분석과 모델링을 통한 소자 구조 최적화
3차년도: 바이오 센서 응용을 위한 산화물 반도체 TFT 의 특성 분석과 모델링
· 차세대 디스플레이용 TFT의 특성분석과 모델링을 위한 범용 융합 플랫폼 구현 완성
· 바이오 센서용 AOS TFT의 설계와 최적화 guide line 확보
연구결과의 활용계획
차세대 디스플레이와 센서 응용을 위한 핵심 원천기술 확보와 경쟁력있는 산업화의 기초를 확립하기 위한 "융합된 특성분석 플랫폼 구현과 차세대 디스플레이 및 센서용 고신뢰성 TFT 개발 연구"를 통하여 TFT의 성능과 신뢰성 개선에 기여하리라 기대된다. 특히, 융합된 특성분석 플랫폼 확보를 통한 효율적인 연구체제를 통해 연구와 개발, 산업화가 진행되고 있는 TFT의 핵심기술 확보와 국제 경쟁력 확보에 크게 기여할 것을 기대한다. 연구결과는 차세대 디스플레이와 센서용 TFT의 독창적 특성분석 시스템 구현과 모델링 기술, 소자구조 설계, 제조 공정, 및 동작 조건에 의해 발생하는 열학 메커니즘의 규명, 모델링을 통해 산화물 반도체 내의 DOS를 이용하는 TFT의 성능 및 신뢰성 개선에 응용할 수 있는 실질적 가이드 라인을 제시하게 될 것이다. 본 연구에서 확보된 독창적인 특성분석 기술과 모델링 기법은 차세대 디스플레이와 센서용 TFT의 반기술 확보는 물론이고 AOS, LTPS, a-Si, 및 Polymer TFT의 성능 개선과 신뢰도 개선을 위한 핵심기술 확보와 국제적 기술 경쟁력 확보를 통한 산업 발전에도 크게 기여하리라 기대한다.
(출처 : 한글요약문 5p)
Abstract
▼
Purpose& contents
Due to their respective pros and cons, there are active research and development on AOS, LTPS, a-Si, and organic polymer TFTs for application to innovative displays and sensors.
- Implementation of Unified Multi-Purpose Platform for Characterization & Modeling of TFTs
· Un
Purpose& contents
Due to their respective pros and cons, there are active research and development on AOS, LTPS, a-Si, and organic polymer TFTs for application to innovative displays and sensors.
- Implementation of Unified Multi-Purpose Platform for Characterization & Modeling of TFTs
· Unified Techniques: Opto-Electrical-Thermal Characterization Techniques
· Unified Methods: CV-IV-RF Responses
· Unified Devices: AOS TFTs, LTPS TFTs, a-Si TFTs, Polymer TFTs, MOSFETs
- Application to Development of High Reliability TFTs
· Characterization of Degradation Mechanisms under Bias-Temperature-Illumination Stresses
· Modeling of Degradation Mechanisms under Bias-Temperature-Illumination Stresses
· Design and Optimization of Device and Process: gate stacks, active channel, metal contacts, other key parameters
- Modeling and Characterization of AOS TFTs for Application to Bio-Sensors
Result
Throughout this research, Unified Characterization Platform and Development of High Reliability Thin Film Transistors for Innovative Displays and Sensors, we achieved following creative, practical, and industry-applicable results;
- Implementation of integrated platform for characterization and modeling of TFTs
- Integration of Electrical Characterization Techniques I-V Techniques and C-V Techniques
- Integration of Opto-Electronic Characterization Techniques
· Sub-bandgap Photonic Techniques
· Above-bandgap Photonic Techniques
- Integration of Thermo-Opto-Electronic (TOE) Characterization Techniques
- Application of developed characterization techniques
- Bias-Temperature-Illumination Stress(BTIS)-induced degradation mechanisms
- Subgap Density of States in the AOS TFTs
- Interface States in the Low-temperature Poly-Si TFTs
- Electric Stress Effects in the subgap density of states and/ or charge trapping
- Characterization and modeling of AOS TFTs for Sensor applications
- Well-Trained human research resources in the design, fabrication, characterization, and modeling of TFTs for advanced displays and sensors
Expected Contribution
The results achieved from thr research, Unified Characterization Platform and Development of High Reliability Thin Film Transistors for Innovative Displays and Sensors, following contributions are expected;
- Implementation of industry-applicable unique characterization techniques for TFTs
- Implementation of industry-applicable universal modeling techniques for TFTs
- Unique TOE characterization technique for subgap DOS over the bandgap in TFTs
- Unique technique for Interface States in LTPS TFTs
- Well-trained human research resources in the design, fabrication, characterization, and modeling of TFTs for advanced displays and sensors
(출처 : SUMMARY 6p)
목차 Contents
- 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 11 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 12 5. 연구결과의 활용계획 ... 15 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 15 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 15 8. 참고문헌 ... 15 9. 연구성과 ... 16 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 24 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 24 12. 기타사항 ... 24별첨1 대표연구성과 ... 25별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 35끝페이지 ... 45
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.