초록 ▼

❏ 연구개요
- 본 연구 과제에서는 ‘전이금속 칼코겐 화합물 2D 채널 반도체소자의 공정 연계성 저주파 잡음 분석 연구’를 수행하고자 함.
ㆍ 2D 전자소자 저주파 잡음측정분석 연구
ㆍ 2D 전자소자 저주파 잡음전산모사 연구
ㆍ 공정기술 기반예측 가능한 저주파 잡음최적화 연구
- 공정조건과 연계된 저주파 잡음특성 측정분석 및 몬테카를로 전산모사를 이용하여 전이금속 칼코겐화합물 2D 소자의 동작특성 에 대해 저주파 잡음이 미치는 영향을 최소화하는데 들어가는 시간과 비용을 줄이는 것이 본 연구의 최종 목표임<

❏ 연구개요
- 본 연구 과제에서는 ‘전이금속 칼코겐 화합물 2D 채널 반도체소자의 공정 연계성 저주파 잡음 분석 연구’를 수행하고자 함.
ㆍ 2D 전자소자 저주파 잡음측정분석 연구
ㆍ 2D 전자소자 저주파 잡음전산모사 연구
ㆍ 공정기술 기반예측 가능한 저주파 잡음최적화 연구
- 공정조건과 연계된 저주파 잡음특성 측정분석 및 몬테카를로 전산모사를 이용하여 전이금속 칼코겐화합물 2D 소자의 동작특성 에 대해 저주파 잡음이 미치는 영향을 최소화하는데 들어가는 시간과 비용을 줄이는 것이 본 연구의 최종 목표임
- 본 연구를 통하여 웨어러블 디바이스 및 플렉서블 TFT 분야의 저주파잡음 관련 공정/전산모사 전문가를 양성하여 산업체와 학계로 배출하고자 함.

❏ 연구 목표대비 연구결과
□ 2D 트랜지스터 동작특성 안정화 연구
- 2D 트랜지스터 소자의 저주파 잡음을 억제하기 위해서는 2D 채널을 기판 위에 주름 없이 올리거나 올린 후 주름을 제거하는 공정 필요함.
- 주름 여하에 따라 2D 채널의 모빌리티가 10~100배 차이를 보임.
□ 2D 트랜지스터 진성 저주파 잡음 모델연구
- 2D 트랜지스터의 저주파 잡음이 채널 길이에 따라 mobility fluctuation 및 number fluctuation 모델로 분석하였음.
- 2D 채널 길이에 따른 계면 특성 변화 및 inversion charge의 변화에 따른 문턱전압 변화 특성을 분석함.
□ 공정기반 저주파 잡음 연구 (전산모사 기반)
- 수학적 모델을 기반으로 한 2D 트랜지스터 저주파 잡음 전산모사 및 하드웨어 데이터 매칭: 산포도 예측을 통한 공정-설계 마진 예측함.
□ 예측가능한 공정기반 저주파 잡음 연구 (하드웨어 기반)
- Plastic 기판에 제작된 소자의 경우 interface가 병목이 되기에 개선이 필요함.
- 안정적인 소자동작 신뢰성을 위해서 게이트 절연막 증착시 deposition rate을 줄여 계면 특성을 좋게 유지하여야 함.
- 2D 소자에서 passivation이 채널 뿐 아닌 컨택 저항을 줄이기 위해서 필요함을 보임.
□ 응용소자 저주파 잡음 연구
- TFT 응용소자의 공정조건 및 소자신뢰성과 저주파잡음의 연계성에 대한 연구결과 확보 완료

❏ 연구개발결과의 중요성
- 연구과제를 수행하면서 얻은 결과로부터 2차원 물질을 활용한 반도체 소자에서 소자의 동작특성을 개선하기 위해 2차원 물질의 계면제어 (주름 및 산화물과의 접합 특성) 및 공정 온도 조건이 중요함을 알아내고 이러한 공정 조건들이 소자 저주파 잡음 특성과의 연계성을 밝힘으로써 소자의 동작특성을 개선하기위한 진단 도구로 활용될 수 있음을 보임.
- ‘공정조건에 따른 저주파 잡음 특성→전산모사를 이용한 분석→향후 새로운 공정에 대한 저주파잡음 및 동작특성 예측’연구 결과를 활용하여 저주파 잡음에 의한 2D 트랜지스터의 동작 한계를 이해하고, 2D 채널 소자 제작시 동작특성 개선을 위한 공정에 대해 시간과 비용을 절약 가능하게 하므로 반도체 소자 발전에 기여함.
- 본 연구과제를 통해 2D 채널 반도체 소자 측정데이터와 전산모사의 매칭을 이용한 소자 제작 공정 및 동작특성 최적화를 진행하고, 이에 따른 결과로 하드웨어/소프트웨어 전문 소양을 갖춘 연구 인력을 배출하였음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 17
• 끝페이지 ... 29