게이트 절연막의 표면처리에 의한 비정질 인듐갈륨징크옥사이드 박막트랜지스터의 계면 상태 조절 (Interface State Control of Amorphous InGaZnO Thin Film Transistor by Surface Treatment of Gate Insulator)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 24권 / 9호 / 693 ~ 696페이지
· 저자명 : 김보슬, 이상렬, 김도형

초록

차세대 디스플레이 구현을 위한, 산화물 반도체 박막트랜지스터는 디바이스로 구현 시 대면적 디스플레이 적용이 용이하고, 투명한 디바이스를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 특히 a-IGZO는 높은 이동도와 신뢰성있는 소자로 인정받고 있으며, 산화물 반도체 소자중에서도 큰 관심을 받고 있다. 하지만 채널층인 a-IGZO와 게이트 절연막 사이의 계면특성이 소자의 사양에 어떤 영향을 미쳤는지에 대한 연구는 부족하다. 따라서 이 논문에서는 다양한 power에서의 a-IGZO 채널층과 게이트 절연막 사이의 표면처리를 이용한 전기적 특성변화를 관찰하였다. 그 중에서도 디바이스의 계면 trap density에 영향을 주는 SS 값의 변화를 관찰하여, 30 W에서 가장 좋은 계면 특성을 가지는 것을 확인하였다. 게이트 절연막의 power가 적절히 증가하였을 때는 SS 값이 향상되었으며, 이에 따라 표면 trap density는 감수하였다. 이 현상은 표면처리를 통해 Ar 이온들이 게이트 절연막 층의 Si과 O의 불안정한 결합을 끊어주어 계면특성을 더욱 향상시킨 것으로 예상한다. 이는 즉 우수한 특성의 a-IGZO 박막 트랜지스터를 구현하기 위해서는 적절한 계면처리를 이용하여 전기적 특성을 향상시키는 방향으로 연구 개발이 진행돼야 한다는 것을 의미한다.

영어초록

Recently, amorphous oxide semiconductors (AOSs) based thin-film transistors (TFTs) have received considerable attention for application in the next generation displays industry. The research trends of AOSs based TFTs investigation have focused on the high device performance. The electrical properties of the TFTs are influenced by trap density. In particular, the threshold voltage (V_(th)) and subthreshold swing (SS) essentially depend on the semiconductor/gate-insulator interface trap. In this article, we investigated the effects of Ar plasma-treated SiO₂ insulator on the interfacial property and the device performances of amorphous indium gallium zinc oxide (a-IGZO) TFTs. We report on the improvement in interfacial characteristics between a-IGZO channel layer and gate insulator depending on Ar power in plasma process, since the change of treatment power could result in different plasma damage on the interface.

참고자료

· 없음