초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
비정질 유기 반도체 소자의 초고주파 교류 특성 연구
￭ 전체 내용
본 연구는 교류 조건과 무작위 에너지 준위 및 격자점 분포를 고려한 (1) 몬테-카를로 시뮬레이션 코드 개발, (2) 해석적 물리 변수 모델 개발, (3) 수치해석 시뮬레이션, (4) 물리적 기반을 둔 컴팩트 모델 개발, (5) SPICE 모델 개발의 이론적인 연구와 (6) 인쇄 공정 초고주파 유기 다이오드의 제작과 전자설계자동화 기반 최적화로 구성된다.

□ 연구개발성과
(연구 결과)

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
비정질 유기 반도체 소자의 초고주파 교류 특성 연구
￭ 전체 내용
본 연구는 교류 조건과 무작위 에너지 준위 및 격자점 분포를 고려한 (1) 몬테-카를로 시뮬레이션 코드 개발, (2) 해석적 물리 변수 모델 개발, (3) 수치해석 시뮬레이션, (4) 물리적 기반을 둔 컴팩트 모델 개발, (5) SPICE 모델 개발의 이론적인 연구와 (6) 인쇄 공정 초고주파 유기 다이오드의 제작과 전자설계자동화 기반 최적화로 구성된다.

□ 연구개발성과
(연구 결과) 세부적으로, 누설 전류가 없는 다이오드 특성을 달성하였다. 수직 구조 다이오드의 상부 음극용 전극 물질과 공정 핵심 기술을 개발하였다. Al:ZnO를 금속(Ag)과 반도체 사이의 계면층(interlayer)으로 사용하는 시도를 통해 안정적으로 동작하는 정류기를 개발 하였다. 기존의 rigid cubic lattice 기반 모델과 가장 최신의 spatial disorder 기반 모델의 비교를 통해 localization length (α)가 작을수록 두 모델의 차이가 커짐을 확인 하였다. 더불어 해당 모델을 Silvaco사와의 협력을 통해 Atlas에 탑재 하여 트랜지스터 소자에서 이동도를 모사하는 물리 변수를 실험적으로 역추출하였다. 이는 시뮬레이션 기반 유기인쇄회로 설계 플랫폼의 핵심적인 요소로 활용 될 것이다. 마지막으로, 고주파수 동작 특성 평가를 위해 주파수에 따른 출력 전압 특성을 측정하였다. RFID 표준 주파수 13.56 MHz 동작을 확인 하였으며, 시뮬레이션을 통해 한계 주파수 분석과 최적화를 진행 하였다. 이를 통해, 모든 연구 목표를 달성 하였다.
(연구성과) 해당 연구를 통해 현재까지 국제 저명 학술지에 총 4건은 논문 발표(Physical Review Applied 1건 IF = 4.194 JCR 79.68% Q1, J. Physics D: Appl. Phys. 2건 IF = 3.169 JCR 71.94% Q2, IEEE JEDS 1건 IF = 2.555 JCR 55.45% Q2) 성과를 거두었으며, 1편의 논문이 리뷰 중이며 총 11건의 학회 발표 성과와 2건의 초청 발표 성과를 얻었다.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
(활용계획) 본 연구 결과 검증 된 전하 이동 모델은 수치해석시뮬레이션에 성공적으로 탑재되었다. 따라서, 추후 유기물 비정질 반도체 소자 및 회로 설계와 평가에 활용 될 수 있을 것이다.
(기대효과) 본 연구 방법론 및 구축될 재료, 소자 및 회로 평가 플랫폼은 기타 재료(퀀텀-닷 반도체 및 산화물 반도체) 관련 연구에 직접 활용이 가능하다. 또한, 페로보스카이트 혹은 2D 재료 연구자들 또한 해당 방법론에 깊은 관심을 보일 것으로 기대한다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1.1. 연구 배경 ... 5
• 1.2) 최종 목표 ... 7
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 2.1) 1차년도 (2018-2019) ... 7
• 2.2) 2차년도 (2019-2020) ... 8
• 2.3) 3차년도 (2020-2021) ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 11
• 3.1) 연구수행 결과 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 14
• 4.1) 연구 결과의 의미 및 중요성 ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 5.1) 활용계획 ... 14
• 5.2) 기대효과 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 18