초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
산화물 반도체는 박막 트랜지스터(TFT)에서 신뢰성-이동도의 trade-off때문에 고이동도를 성취하기 위해서는 신뢰성을 잃는 문제에 직면하고 있다. 따라서 본 연구의 최종목표는 (1) 제일원리 양자계산을 통해서 결함/불순물 이해를 통해 동시에 최적화된 이동도 및 신뢰성을 예측할 수 있게 하는 방법 정립하는 것이다. (2) 이상의 결과를 바탕으로 실제 고화질 디스 플레이에 적용할 수 있는 새로운 비정질 산화물 반도체를 디자인하고 실험적으로 구현하는 것이다.
￭ 전체 내용

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
산화물 반도체는 박막 트랜지스터(TFT)에서 신뢰성-이동도의 trade-off때문에 고이동도를 성취하기 위해서는 신뢰성을 잃는 문제에 직면하고 있다. 따라서 본 연구의 최종목표는 (1) 제일원리 양자계산을 통해서 결함/불순물 이해를 통해 동시에 최적화된 이동도 및 신뢰성을 예측할 수 있게 하는 방법 정립하는 것이다. (2) 이상의 결과를 바탕으로 실제 고화질 디스 플레이에 적용할 수 있는 새로운 비정질 산화물 반도체를 디자인하고 실험적으로 구현하는 것이다.
￭ 전체 내용
현재 비정질 산화물에서 고이동도/신뢰성의 trade-off 때문에 두 성질들을 동시에 향상시키는 것은 풀기 어려운 문제로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에는 다음과 같은 개괄적으로 과정을 통해서 이 문제의 해결방향을 제시하고자 한다. (i) 비정질 산화물에서 측정되는 고이동도/신뢰성의 trade-off의 미시적인 원인을 이해했다. (ii) 실제적으로 안전한 고이동도 비정질 산화물을 디자인하기 위해서는 이상의 trade-off를 가능한 피하는 방법 (결함/불순물 최적화 이론)을 제시했다. (iii) 고이동도/신뢰성을 가진 신물질을 디자인하기 위한 하나의 아이디어 (ZnSnO₃/BaSnO₃)를 제안하고 그 물성을 예측하고 실험적으로 실증했다.(iv) 개발된 신물질을 더욱 이동도/신뢰성을 더 세밀히 조절하는 방법들 (이종 접합 및 나노결정기반 성장방법)을 제시했다. (v) 제시된 물질을 기반으로 다양한 화학적 조합들 (Ba: Mg,Ca,&Sr)을 찾아봤다. 결국, 본 연구에서는 비정질산화물 반도체에서 고이동도와 신뢰성의 trade-off 현상의 원인을 분석해서 이를 해결 할 수 있는 방법론적인 결함/불순물 최적화 이론을 정립하여, 고이동도/신뢰성 비정질 산화물 반도체를 제일원리 계산을 통해서 예측해서 신물질 디자인 연구의 방향성을 제시했다.

□ 연구개발성과
- 디스플레이 패널들에 적용하기 위한 이동도/신뢰성 trade-off의 원인 이해
- 결함/불순물 최적화 이론 제안: 얕은 주게 조절과 나머지 결함/불순물 최소화
- ZnSnO₃/BaSnO₃ 기반의 새로운 페로브스카이트 기반의 비정질 산화물 제안
- 비정질 산화물의 무질서 결함 조절 방법 제안 (이종접합 & 나노결정기반의 비정질 성장)
- 다양한 화학적인 페로브스카이트 기반의 조합 제안

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 고이동도/신뢰성 비정질 산화물의 제안된 조건들을 기반으로, 새로운 비정질 산화물을 개발할 수 있는 방향성을 보여주어서 새로운 산화물 소재 연구 분야를 개척하는데 도움을 줄 것이다.
- 현재 페로브스카이트 기반의 새로운 비정질 산화물 ZnSnO₃/BaSnO₃는 IGZO(InGaZnO₄)를 대체하는 미래 신소재 후보 물질을 제안했다.
- 현재 이론적인 기초 연구는 산업계/학계의 부족한 지식을 채워줄 수 있는 상호 보완관계를 형성하여, 차세대 국가산업의 핵심 영역 중의 하나인 전자 산업을 뒷받침하기를 기대한다.
- 계산과학을 통한 신물질 개발의 가능성을 열어 줄수 있는 또 다른 하나의 예로써 미래형 신소재 개발의 원천기술 창출을 통한 국가 R&D경쟁력 확보와 미래 고부가가치 원천기술 확보를 위해 방법론적인 기여를 기대할 수 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 6
• 1) 연구수행 결과 ... 6
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 8
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 8
• 6. 참고문헌 ... 8
• 끝페이지 ... 9