보고서 정보
주관연구기관 |
충남대학교 Chungnam National University |
연구책임자 |
이가원
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-07 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO201800003650 |
과제고유번호 |
1711041771 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2018-04-21
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키워드 |
산화물 박막 트랜지스터.자기정렬채널.동일평면게이트.바디접합.안정성.전기적 스트레스.광스트레스.Oxide thin film transistor.Self-alignment channel.Coplanar gate.Body junction.stability.Electrical stress.Optical stress.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800003650 |
초록
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연구의 목적 및 내용
본 과제에서는 산화물 기반 TFT의 공정 단순화와 고성능화를 위한 공정 및 소자 구조 최적화에 대한 연구를 진행했다. 이를 위하여 1차년도에는 소자 제작을 위한 Mask 제작 및 Sputter를 이용한 구조 실험과 Electrical trap analysis method set-up을 진행하였으며, 2차년도에는 고성능 소자 제작을 위한 소자 구조 연구, 용액 공정을 기반으로 한 저온 고성능 소자 제작 연구, 소자의 신뢰성 분석 및 전기적 분석 방법 제안했고, 3차년도에는 2차년도에 진행했던 사항에 대해 세
연구의 목적 및 내용
본 과제에서는 산화물 기반 TFT의 공정 단순화와 고성능화를 위한 공정 및 소자 구조 최적화에 대한 연구를 진행했다. 이를 위하여 1차년도에는 소자 제작을 위한 Mask 제작 및 Sputter를 이용한 구조 실험과 Electrical trap analysis method set-up을 진행하였으며, 2차년도에는 고성능 소자 제작을 위한 소자 구조 연구, 용액 공정을 기반으로 한 저온 고성능 소자 제작 연구, 소자의 신뢰성 분석 및 전기적 분석 방법 제안했고, 3차년도에는 2차년도에 진행했던 사항에 대해 세부적이고 다양한 응용 분야에 적용하기 위한 방법을 연구했다.
연구결과
- 1차년도에서는 열화 원인을 특히 박막 내 이온 거동을 통해 규명함으로써 개선 방안을 제안하고자 했다. 이를 목표로 소자구조/공정 단계에서 Self-aligned channel integration with In-plane gate structure, Body metal contact formation including graphene application 연구를 진행했고, 안정성 단계에서 Bias, Illumination stress에 의한 소자 특성의 열화 현상 평가와 Stress-induced Hump 현상의 원인 규명을 진행했다.
- 2차년도에서는 저온 산화물(Metal Oxide, MO) 기반 TFT의 고성능화를 위한 공정 및 소자 구조 연구를 진행했다. 이를 목표로 소자구조 단계에서는 Body metal contact 형성 / 산화물 active의 기하학적 구조(U-shape channel 구조) 연구, AZO/ZnO 이중 채널 구조 연구를 진행했고, 용액 공정 단계에서는 용액 기반의 저온 유기 절연체 형성 공정, 용액 기반의 MO 반도체 형성 공정, Nano Rod 형성 공정, 그리고 안정성 단계에서 TFT 소자의 전기적 안정성 분석 및 저온 공정의 유기 절연체의 신뢰성 특성 평가를 진행했다.
- 3차년도에서는 저온 공정을 위한 용액공정의 최적화와 우연·투명 소자의 적용 위한 공정 및 소자 구조 연구를 진행했다. 이를 목표로 소자구조 단계에서는 차세대 디스플레이를 위한 Hybrid 구조 연구, Nano rod 센서 구조 연구를 하였으며, 용액 공정 단계에서는 용액 공정 기반의 투명·유연 소자 제작 공정, 용액 공정 기반의 Nano rod 형성 공정, 그리고 안정성 단계에서는 AZO/ZnO 이중 채널 구조 심화 연구, 저온 공정으로 제작된 유기 절연체의 전기적 특성 및 신뢰성 특성 평가, DPR 처리로 인한 안정성 변화 연구를 진행했다.
연구결과의 활용계획
국내 우수 산업체와의 기술 교류를 통한 연구 결과 확산 노력을 하려한다. 본 연구를 통해 개발한 소자 제작 및 공정 기술은 산업체와의 지속적인 산학 기술 교류를 통해 활용 방안을 모색하려 하고 있다.
또한 본 연구를 통해 얻은 유연·투명 소자 제작을 위한 용액 공정 연구의 결과는 국내외적으로 유연 투명 소자에 대한 관심이 급증하는 현재 상황에서 만족할 만한 결과가 나온것으로 사료된다. 따라서 차세대 디스플레이에 사용하려는 목적으로 사용하기 위해서 필요한 낮은 증착 온도를 제안한 본 연구는 디스플레이 산업에 큰 기여를 할 것으로 보여진다.
(출처 : 한글요약문 4p)
Abstract
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Purpose& contents
In this project, we have studied the process and device structure optimization for simple process and high performance of oxide based TFT. In the first year, Mask fabrication for devices, structural making using sputter and electrical trap analysis method set-up were carried out
Purpose& contents
In this project, we have studied the process and device structure optimization for simple process and high performance of oxide based TFT. In the first year, Mask fabrication for devices, structural making using sputter and electrical trap analysis method set-up were carried out.
In the second year, we have proposed a device structure for manufacturing high-performance devices, a low-temperature high-performance device based on a solution process, a reliability analysis and an electrical analysis method for the device.
In the third year, we studied how to apply the details in the second year to various application.
Result
In the first year, the cause of deterioration was investigated through the ionic behavior of thin films. For this purpose, self-aligned channel integration with in-plane gate structure, body metal contact formation including graphene application were studied from device structure and process stage. In order to confirm stability, we evaluated the deterioration phenomenon of device characteristics by bias and illumination stress and investigated the cause of stress-induced hump phenomenon.
In the second year, we performed research on process and device structure for high performance of low temperature oxide (MO) based TFT.
We have studied the geometry of body metal contact/oxide active (U-shape channel structure) and AZO/ZnO dual channel structure.
In the solution process, a solution-based low temperature organic insulator formation process, a solution-based MO semiconductor formation process, and a nano rod formation process were performed.
For the stability, the electrical stability analysis of the TFT device and the reliability evaluation of the organic insulator were carried out in the low temperature process.
In the third year, the optimization of the solution process were carried out for the low-temperature process and the process and device structure studies for the application of the flexible and transparent devices. To this end, we studied the structure of the hybrid structure and the structure of the nano rod sensor for the next generation display in the element structure stage. Through the solution process were carried out transparent and flexible device fabrication process and Nano rod formation process. In the stability stage, we studied the deepening of AZO/ZnO dual channel structure, evaluation of electric characteristics and reliability characteristics of organic insulators fabricated by low temperature process, and stability change by DPR treatment.
Expected Contribution
We intend to make efforts to disseminate the research results through technology exchange with domestic excellent industries.
The device fabrication and process technology developed through this study is trying to exploit the utilization method through continuous industry-academy technology exchange with industry.
In addition, the result of the solution process study for the production of the flexible and transparent device obtained from this study seems to be satisfactory in the present situation where the interest in the transparent·flexible device is rapidly increasing in domestic and overseas.
Therefore, this study, which proposed the low deposition temperature necessary for use in the next generation display, will contribute to the display industry.
(출처 : SUMMARY 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- 연구계획 요약문 ... 3
- 연구결과 요약문 ... 4
- 한글요약문 ... 4
- SUMMARY ... 5
- 연구내용 및 결과 ... 6
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
- 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
- 3. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 28
- 4. 연구결과의 활용계획 ... 31
- 5. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 32
- 6. 연구성과 ... 32
- 별첨1 ... 33
- 별첨2 ... 41
- 끝페이지 ... 44
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