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OTFT의 원리 및 특성

O T F T (Organic Thin-Film Transistor) A415104 서일환 A515058 김진욱목 차 1. OTFT 는 무엇인가 ? 2. OTFT 의 구조와 원리 3. OTFT 의 적용분야 4. 결론1 . OTFT 는 무엇인가 ? Transistor 란 전하를 운반하는 캐리어를 제어하여 전압을 증폭하는 소자 전자의 흐름을 다른 전극으로 제어하는 전압 - 제어형 트랜지스터를 전계효과트랜지스터 (FET) 라고 한다 . Transistor 의 반도체 소재로는 지금까지 비정질 Si 이나 다결정 Si 가 사용되어왔다 . OTFT 는 최근에 이르러 본격적으로 연구되고 있는 새로운 트랜지스터로 conduction channel 이 유기반도체로 만들어진다 . What is the OTFT(Organic Thin-Film Transistor)?1940 년대부터 전도성유기물 연구 시작 1970 년대 후반 공액성 유기고분자 Polyacetylene 개발 1983 년대 Polyacetylene 을 이용한 트랜지스터 제작 . 1990 년대 a-Si TFT 에 근접한 트랜지스터 개발 . OTFT 의 HISTORY 1. OTFT 는 무엇인가 ?Lower- cost deposition processes 낮은 제조 온도 (60-120℃) Foldable Light weight 1. OTFT 는 무엇인가 ?1. OTFT 는 무엇인가 ? OTFT 의 단점2. OTFT 의 구조와 원리 고분자는 절연체로의 특징을 지님 . 폴리아세틸렌과 같은 고분자는 탄소 원자들이 공액이중결합 구조를 하고 있어서 전자들이 어느 정도 자유롭게 움직일 수 있다 . 공액결합 (conjugation ) 단일결합과 다중결합이 반복되는 화학구조 이러한 특성을 보이는 전도성 고분자를 공액고분자 (conjugated polymer) 라고 함 . 전도성 유기물의 전도 원리2. OTFT 의 구조와 원리 탄소 - 탄소 간의 모든결합의 길이가 같다면 금속과 매우 비슷한 물질이라 할 수 있다 . 고분자의 경우 매우 불안정 전자계는 고분자 사슬의 변형을 일으키는데 이러한 변형에 의해 전자 상태 밀도에 갭을 형성하게 된다 . π 밴드 - 반도체의 valence band π * 밴드 – 반도체의 conduction band Valence band 의 제일 높은 궤도 – HOMO Conduction band 의 제일 아래 궤도 – LUMO 이 사이를 π - π * gap 이라고 부 름 . 전도성 유기물의 전도 원리2. OTFT 의 구조와 원리 전도성 유기물의 전도 원리2. OTFT 의 구조와 원리 source- drain 에 전극을 붙이는 방법에 따른 FET 분류 TFT 의 구조 MOSFET 의 구조2. OTFT 의 구조와 원리 증착온도에 대한 펜타센 박막 입계의 크기 및 이동관계 그래프2. OTFT 의 구조와 원리 Substrate Gate Insulator Semiconductor Source Drain Top Contact device Bottom Contact device Substrate Gate Insulator Source Drain Semiconductor2. OTFT 의 구조와 원리 Organic Semiconductor S/D electrode Insulators Substrate Gate Metal TFT Array2. OTFT 의 구조 및 원리 semiconductor                   gate V G source insulator conducting channel – – – – – – – – – – – – – – – – – – Drain2. OTFT 의 구조 및 원리 On/off current ratio - ‘on’ 과 ‘ off’ 시 흐르는 전류의 비 - ‘off’ 시 Source 와 gate 간 흐르는 전류가 작을수록 큰 값 - 누설전류를 낮추려면 Insulator 저항을 크게 해야 함 . - 높은 on/off current ratio 값을 갖는 것은 높은 mobility 값을 갖는 것 만큼이나 중요한 요구조건 OTFT 의 물성2. OTFT 의 구조 및 원리 OTFT 의 물성 Mobility - 전계이동도란 단위전계 1V/cm 에 의하여 이동하는 거리를 의미 . where , W : the channel width μ eff : the field-effect mobility ci : the capacitance of the insulating material per unit area L : the channel length VG : the gate voltage VT : the threshold voltage2. OTFT 의 구조 및 원리 OTFT 의 물성 Mobility 에 영향을 미치는 요인 - 온도 유기반도체의 경우 van der waals 결합 때문에 열에 의한 분자진동에너지와 분자결합력과의 상호크기에 따라 전송방식이 달라져 mobility 가 변한다 . phonon 산란등으로 이동도가 현격하게 감소 . 따라서 박막 상태에서 분자 정렬이 양호한 단분자를 사용한다 . 가장대표적으로 펜타센을 사용하는데 이는 2㎠/ v․sec 정도의 이동도를 가진다 .2. OTFT 의 구조 및 원리 유기박막트랜지스터의 I D -V D 곡선 전류 - 전압 특성2. OTFT 의 구조 및 원리 각 재료별 전하 이동도와 on/off 전류비2. OTFT 의 구조와 원리 P-type semiconductor - carrier 는 hole. - n-type 보다 안정 . N-type semiconductor - carrier 는 electron. - O 2 or H 2 O 의 반응때문에 p-type 보다 불안정 .3. OTFT 의 적용분야 OTFTs OLED devices LCD devices Electronic Ink Antenna OLED Display LCD RFID Electronic paper Contactless Smart card3. OTFT 의 적용분야4. 결론 문제점 ★ 고효율 , 장수명의 전도성 물질이 개발 요망 ★ 좋은 유기물을 이용하여 효율적인 박막트랜지스터 구조의 개발도 필요감사합니다 .{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2010.11.10| 24페이지| 3,000원| 조회(1,523)

OTFT, 실험과제, 전도성 유기물

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면접준비| 2010.11.10| 3페이지| 5,000원| 조회(1,537)

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