초록 ▼

□ 연구개요
융합 다차원 산화물 반도체 기반의 자기파괴 다중 감지 소자 및 회로 구현을 주목적으로 한다. 1D, 2D, 3D 구조와 다양한 산화물 반도체의 재료적인 활용과 더불어 원적외선(IR)에서 자외선(UV)까지 다양한 광센서 스펙트럼 밴드 특성과 다중 가스에 반응하면서, 스스로 파괴기능을 가지는 있는 트랜지언트 일렉트로닉스 기술을 개발하고자 함. Bio-implantable 소자와 보안(security)용도로 차세대 산화물 반도체의 dissolution rate을 조절하고, combustion scheme을 활용해서 차세

□ 연구개요
융합 다차원 산화물 반도체 기반의 자기파괴 다중 감지 소자 및 회로 구현을 주목적으로 한다. 1D, 2D, 3D 구조와 다양한 산화물 반도체의 재료적인 활용과 더불어 원적외선(IR)에서 자외선(UV)까지 다양한 광센서 스펙트럼 밴드 특성과 다중 가스에 반응하면서, 스스로 파괴기능을 가지는 있는 트랜지언트 일렉트로닉스 기술을 개발하고자 함. Bio-implantable 소자와 보안(security)용도로 차세대 산화물 반도체의 dissolution rate을 조절하고, combustion scheme을 활용해서 차세대 RF triggering 회로를 실장을 목표로 함. 향후, IoT와 웨어러블 일렉트로닉스의 요소 기술을 확보 할 수 있는 기반 기술을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1)산화물반도체 dissolution rate 조절 및 메커니즘연구, n, p-type 특성 조절 방안확보, 산화물 FET기반 회로구현 (목표 대비 95% 이상 달성)
(2)선택적 두께조절 방안, 대면적화 방법론 개발, 봉지기술 확보, n, p-type 조절 방법론 개발, contact 특성 조절 기능 확보 (목표 대비 95% 이상 달성)
(3)바이오 호환성 용액에 용해 가능한 투명전극 개발 (목표 대비 95% 이상 달성)
(4)p-type 특성을 보여주는 산화물 반도체 재료 및 물성 평가
(5)고전압 산화물 반도체의 전기적인 신뢰성 및 switching 소자 개발
(6)금속전극별 산화물 반도체의 호환성에 대한 신뢰성 방안과 소자 개발을 위한 설계방안 확보.(목표 대비 95% 이상 달성)

□ 연구개발결과의 중요성
￭ 기존의 단순 display소자에 적용하던 a-IGZO 재료에 대한 바이오 호환성과 생체를 모사한 용액에서 녹을 수 있음을 본 연구에서 체계적으로 확인을 했으며, transient electronics에 호환성을 가지는 공정기술의 최적화를 확보함.
￭ Transient electronics의 핵심 지표인 dissolution 특성의 조절과 공학적인 조절 인자 확보를 위해서 a-IGZO의 조성비를 조절하고, 이에 따른 transient 회로 구현시에 요구되는 소자 및 회로의 신뢰성의 분석을 진행함. 조성에 따른 소자의 신뢰성과 용해특성의 상관성을 device physics관점에서 접근하고 분석한 결과를 도출함.
￭ 처음으로 바이오 호환성을 가지는 PVA 기판을 기반으로 transient electronics의 핵심 요소성분인 inverter, ROS를 제작하고, 평가를 진행함. 본 소자의 전기적인 특성에 대한 회로적인 모델링도 본 연구기간 내에서 효과적으로 진행함.
￭ 상보형 산화물 반도체의 구현을 위해서는 기존에 잘 확보된 n-type 소자 이외에도, 안정적인 p-type 산화물 반도체가 요구되며 이를 확보하기 위한 방안으로서 SnO TFT 기반의 소자를 구현함.
￭ 또한 산화물 반도체의 전극재료의 다양성과 dissolution 특성의 용이한 조절을 위해서 기존의 녹는 금속 재료로 알려져 있는 W, Mg, Mo 이외에 다른 전극 재료의 개발이 필요함. 이를 위해서 저차원 전극재료인 SWNT를 기반으로 SWNT의 disintegration 특성을 평가하고, 기존의 금속전극 대비 산화물 반도체 기반의 트랜지스터의 contact 저항의 특성이 어떠한지에 대한 이해와 모델링을 구축함.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 1차년도 연구수행 내용 ... 5
• 나. 2차년도 연구수행 내용 ... 5
• 다. 3차년도 연구수행 내용 ... 7
• 3. 연구개발 결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 9