저온 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 비정상적인 Hump 현상 분석 (Analysis of An Anomalous Hump Phenomenon in Low-temperature Poly-Si Thin Film Transistors)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 24권 / 11호 / 900 ~ 904페이지
· 저자명 : 김유미, 이가원, 정광석, 윤호진, 양승동, 이상율, 이희덕

초록

본 논문에서는 p-type LTPS TFT들에 대한 positive bias stress (PBS) 조건하에 야기된 비이상적인 hump 현상에 대해 분석하였다. 열악한 전기적 특성을 갖는 소자에서 더 큰 hump 현상 또한 나타났으며, 이 hump 현상의 원인은 게이트 절연체의 폭 방향의 가장자리에서 트랩된 전자들에 의해 기생채널이 형성되는 것으로 설명될 수 있다. Low-high frequency capacitance 방법과 Levinson-proano 방법으로 추출된 interface trap density(D_(it))와 grain boundary trap density (N_(trap))는 더 큰 hump 특성을 갖는 소자들에서 더 많은 trap density를 갖는 다는 사실을 확인할 수 있었다. 그리고 C-V 와 I-V 전송 특성들로부터, hump를 야기하는 트랩된 전자들은 S/D과 gate가 중첩된 영역에서 특히 생성되는 것으로 드러났다. 이러한 분석을 바탕으로, p-type LTPS TFT의 PBS에서 나타나는 비 이상적인 hump 현상의 주요 원인은 S/D과 gate가 중첩된 영역으로부터 형성된 GIDL에 의해 생성된 전자가 얇게 형성된 게이트 절연체의 채널 가장자리 부분에 트랩되는 것으로 설명될 수 있다. 그리고 이러한 결과는 hump의 크기가 평균 트랩 밀도에 의존한 다는 사실에 의해 지지될 수 있다.

영어초록

In this paper, we investigated an anomalous hump phenomenon under the positive bias stress in p-type LTPS TFTs. The devices with inferior electrical performance also show larger hump phenomenon. which can be explained by the sub-channel induced from trapped electrons under thinner gate oxide region. We can confirm that the devices with larger hump have larger interface trap density (D_(it)) and grain boundary trap density (N_(trap)) extracted by low-high frequency capacitance method and Levinson-Proano method, respectively. From the C-V with I-V transfer characteristics, the trapped electrons causing hump seem to be generated particularly from the S/D and gate overlapped region.
Based on these analysis, the major cause of an anomalous hump phenomenon under the positive bias stress in p-type poly-Si TFTs is explained by the GIDL occurring in the S/D and gate overlapped region and the traps existing in the channel edge region where the gate oxide becomes thinner, which can be inferred by the fact that the magnitude of the hump is dependent on the average trap densities.

참고자료

· 없음