[나노반도체실험A+] Thin Film Transister(TFT)

소개

"[나노반도체실험A+] Thin Film Transister(TFT)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 개요
2. 실험 장비 및 설명
3. 실험 과정 및 고찰
4. measurement
5. 출처

본문내용

1. 실험 개요
Thin film transistor(박막 트랜지스터)는 디스플레이의 기본 단위인 픽셀의 밝기를 조절하는 스위치 역할의 반도체 소자이다. 트랜지스터는 gate 전압을 이용하여 Source와 Drain 간에 전류의 양을 조절해 줌으로써 source와 drain 간의 전압이 걸려진 상태에서 gate 전압을 조절하게 되면 전류가 흐르거나 차단되고 gate 전압의 크기에 따라서 전류의 양이 변하게 된다. 이러한 과정을 통해 픽셀의 밝기를 조절한다. 실험에서는 IGZO가 Channel 층을 형성하는 Oxide TFT를 만든다. IGZO는 Si보다 20~50배 빠른 전자이동도(mobility)를 갖는다.
실험에서 gate는 Si이고, Insulator는 , Channel은 IGZO이다. 즉, Si과 IGZO 사이에 부도체가 들어있는 적층 구조이다. Source-gate에 전압을 가한 상태에서 Source-Drain 간의 전압을 가하게 되면 IGZO에 전자가 쌓인다. 이에 의해 Source-Drain 사이에 전류가 흐르게 된다. 실험을 통해 gate 전압과 source 전압에 따른 전류가 어떻게 변화하는 지 확인한다.
2. 실험 장비 및 설명
· yellow room
PR이 형광등에 반응하기 때문에 PR을 사용할 때는 yellow room에서 실험을 진행한다.
· sonicator
Wafer cleaning 단계에서 사용하는 장비이다. 초음파를 발생시켜 기포를 생성한다. 기포들이 기판에 생성되었다가 터지면서 기판에 있는 이물질을 제거한다.
· Plasma
전자가 충분한 에너지를 갖고 O와 부딪히면 O 원자가 이온화되어 plasma를 형성한다.
Plasma를 이용해 기판 위에 있는 잔류 유기물을 제거하고 이 과정을 통해 산소 입자가 기판 표면에 흡착하여 표면을 친수성으로 바꾸어 PR과의 접착성을 향상시킨다.

참고자료

· 이온빔 기술 리뷰(이태호, 2011)
· 산화물 박막 트랜지스터 동향(정우석&신재헌, 2013)
· AMFPD를 위한 TFT 기초(김시준, 2020, pp.29-31)
· 증착 온도 및 수소 유량에 따른 IGZO 박막의 구조적 및 전기적 특성(박수진&이규만, 2016, p.47)
· Buffered Oxide Etch 세정에 의한 다결정 실리콘 TFT의 전기적 특성 개선(남영묵 외, 2004, p.32)
· 나노 임프린트 공정을 이용한 포토 레지스트 패터닝(박수연 외, 2009)
· https://news.skhynix.co.kr/post/threshold-voltage-mosfet-operation(진종문, 2017)