초록 ▼

■ UV 조사에 따른 a-IGZO 박막의 전기 전도도 변화 mechanism 규명
1. UV 조사 시 a-IGZO 박막의 비저항 변화를 다양한 공정조건에서 관찰함
- UV 조사시간: UV 조사시간이 증가함에 따라 비례하여 비저항감소.
- a-IGZO 공정 산소분압: 공정 산소분압이 증가 할수록 동일시간 대비 UV 효과 미비함.
2. UV 조사 전/후 심층분석 결과
- XPS: UV 조사이후 a-IGZO 박막 내 산소 공공이 증가하는 것을 확인함. 이와 같은 산소 공공은 a-IGZO 박막 내 자유전자를 제공

■ UV 조사에 따른 a-IGZO 박막의 전기 전도도 변화 mechanism 규명
1. UV 조사 시 a-IGZO 박막의 비저항 변화를 다양한 공정조건에서 관찰함
- UV 조사시간: UV 조사시간이 증가함에 따라 비례하여 비저항감소.
- a-IGZO 공정 산소분압: 공정 산소분압이 증가 할수록 동일시간 대비 UV 효과 미비함.
2. UV 조사 전/후 심층분석 결과
- XPS: UV 조사이후 a-IGZO 박막 내 산소 공공이 증가하는 것을 확인함. 이와 같은 산소 공공은 a-IGZO 박막 내 자유전자를 제공함. 또한 UV 조사이후 a-IGZO 박막 내 OH 관련 peak이 증가하는 것을 확인함. 이는 a-IGZO 박막 내 수소의 양이 증가되었음을 의미하며 a-IGZO 박막 내 에서 수소는 bulk 내 자유전자를 제공할 수 있음.
- TEM: 하부물질에 따라 a-IGZO/하부물질 계면사이 nc-IGZO region 영역 관찰, 이 영역이 UV조사에 따른 a-IGZO 박막의 비저항감소에 큰 영향을 미치는 것으로 판단됨.

■ ITO 수준이상의 투명전극 특성 확보 및 예비실험을 통한 TFT 소자 연구
- a-IGZO 박막에 UV 조사 시 ITO 수준 이상의 비저항(~10-3 A)을 확보할 수 있었음.
- PR mask를 통해 UV의 선택적 조사가 가능함을 확인. 이를 통한 self-aligned coplanar TFT 소자 제작 후 전기적 특성평가를 진행하였고, UV의 선택적 조사가 가능함을 확인하였음. 추가적으로 flexible 소자에 적용을 위하여 UV 조사에 따른 PI 기판위에 형성 된 a-IGZO 박막의 비저항 변화를 관찰한 결과 UV 조사시간에 따라 비저항이 감소함.

■ UV 조사를 통한 TFT 소자 제작
- 앞선 연구결과인 선택적 UV조사를 통해 self-aligned coplanar TFT 소자를 제작 후 특성을 평가한 결과, 기타 다른 n+ doping 방법과 비교하였을 때 더 효율적인 전기적 특성을 나타냄. 추가로 신뢰성 확보를 위해 buffer layer 적용 후 TFT를 제작하고 신뢰성을 평가한 결과 매우 긍정적인 결과를 얻을 수 있었음. 추가로 flexible 기판에 TFT 소자 제작 및 bending test 진행 결과, 3000 cycle bending stress 후에도 소자의 전기적 특성이 유지 되는 것을 확인함.
(출처: 연구결과 요약문 5p)

Abstract ▼

■ Identification of conductivity change in a-IGZO thin film by UV irradiation
1. The variation of resistivity of a-IGZO thin film during UV irradiation was observed under various process conditions.
- UV irradiation time: The resistivity of a-IGZO thin film decreased as increase UV irradiation

■ Identification of conductivity change in a-IGZO thin film by UV irradiation
1. The variation of resistivity of a-IGZO thin film during UV irradiation was observed under various process conditions.
- UV irradiation time: The resistivity of a-IGZO thin film decreased as increase UV irradiation time.
- Oxygen partial pressure: The effect of UV irradiation decreased as increase oxygen partial pressure during deposition of a-IGZO thin film.
2. Various analysis of a-IGZO thin film before and after UV　irradiation
- XPS: Oxygen vacancy and hydroxyl related peaks increased in a-IGZO as increase UV irradiation time. This result means that the free electron in a-IGZO increase by UV　irradiation because the oxygen vacancy and hydrogen in a-IGZO provide free electrons. -TEM: There was nano crystal a-IGZO region in interface between a-IGZO and soda-lime glass substrate. The nc-IGZO region act as crucial role of decrease the resistivity of a-IGZO by UV irradiation.
■ Secure TCO properties for a-IGZO thin film and preliminary test for TFT device.
- The resistivity of UV-irradiated a-IGZO thin film showed almost same resistivity of ITO (~10-3 A).
- To fabricated TFT device using UV irradiation, it needs to selectively n+ doped a-IGZO region. The selectiveness of UV irradiation was confirmed using photo resistor mask.
- The UV irradiation effect of a-IGZO on the flexible substrate was confirmed to fabricate the flexible TFT devise by UV irradiation.
■ Fabrication and evaluation of a-IGZO TFT by UV irradiation
- We fabricated and evaluated the electrical property of single-phase & single-material a-IGZO TFT. The result showed a potential of single-phase & single-material a-IGZO TFT as TFT device in display back plane. Additionally, self-aligned coplanar TFT was also fabricated by UV irradiation. As a result, the electrical properties and stability behavior show very resonable. In case of the flexible a-IGZO TFT fabricated by UV irradiation, after mechanical bending test of flexible TFT, the device retained pristine electrical property until 3,000 cycles bending.
(출처: Summary 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 22
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 23
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 23
• 7. 참고문헌 ... 28
• 8. 연구성과 ... 29
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설.장비 현황 ... 32
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 32
• 11. 기타사항 ... 34
• 끝페이지 ... 34