SiO2 게이트 인슐레이터 표면 플라스마 처리에 따른 용액공정 비결정성 InGaZnO TFT의 특성 분석 (Effect of Plasma Treatment on a SiO2 Gate Insulator in Solution-Processed Amorphous InGaZnO Thin-Film Transistors)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 68권 / 1호 / 32 ~ 38페이지
· 저자명 : 백범슬, 정재욱

초록

용액공정을 이용한 비결정성 indium-gallium-zinc-oxide thin-film transistor(a-IGZO TFT)의 SiO2 게이트 인슐레이터(gate insulator)에 He 및 N2 플라스마 (plasma) 처리에 따른 성능 변화를 비교하였다. He 및 N2 플라스마 처리에 의해서 임계 전압의 양의 방향으로의 이동 및 전계효과 이동도 (field-effect mobility)의 감소를 관찰하였으며, 이때 문턱전압하 기울기 (subthreshold slope)의 변화는 관찰되지 않았다. 이러한 성능 변화는 플라스마 처리에 의해서 매달린 결합 (dangling bond)의 증가로 인한 acceptor-like interfacial deep states의 증가에 기인한다. 특히, He 플라스마 처리와 비교했을 때, N2 플라스마 처리를 한 경우에는 계면에 국한된 질소 도핑(nitrogen-doping)으로 인해 He 플라스마 처리한 샘플과 비교해서 interfacial deep states가 2배 이상 증가하였으며, 이러한 계면에 국한된 질소 도핑은 엑스선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy) 측정을 통해서 정량적으로 확인하였다.

영어초록

The effects of a plasma treatment with He or N2 on the SiO2 gate insulator of a solution-processed amorphous indium-gallium-zinc-oxide thin-film transistor (a-IGZO TFT) were analyzed. Positive shifts of the threshold voltage and decreases in the field-effect mobility without variations in the subthreshold slopes were observed for the two plasma-treatment conditions. This was due to the formation of dangling bonds in the SiO2/IGZO interface, which led to increases in the number of acceptor-like interfacial deep states. In particular, in comparison with the He plasma treatment, the N2 plasma treatment induced a twofold increase in the number of interfacial deep states, which originated from the additional doping effect of nitrogen. This doping effect was confirmed using X-ray photoelectron spectroscopy.

참고자료

· 없음