화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코)
권호 21권 1호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료
제목 전자빔 조사를 통한 ZnO 산화물 반도체와 금속 전극간 접촉저항 변화에 대한 연구
초록  최근 ZnO을 기반으로 한 산화물 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)의 연구가 활발히 진행되고 있다. 2004년 일본의 Hosono 교수 그룹에서 비정질 산화물 반도체인 InGaZnO (IGZO) 박막을 적용한 TFT소자 제작을 발표하고 우수한 특성을 확인한 후 산화물 TFT 소자기술에 대한 전 세계적인 연구개발의 발판이 마련되었다. 하지만 ZnO 기반의 박막 트랜지스터도 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 대면적화에 부적합한 낮은 전계 효과 이동도를 가지며, 양산공정에 돌입한 ZnO기반 산화물 반도체와 금속 전극 간 접촉저항에 따른 소자특성 저하 및 소자 구동 소비전력 증가, 그리고 실리콘 기판과 금속 패드의 사용으로 인한 불투명성의 문제 등이 발생하고 있는 실정이다.

 이와 같은 연구의 흐름에 발 맞추어 저저항 전극형성 공정의 필요에 힘입어 전자빔 조사를 통한 산화물 반도체와 금속 전극간 접촉저항을 개선하여 TFT 소자특성을 향상하고자 하였다.

 본 연구에서는 ZnO TFT를 제작하였고 S/D 전극 (Cu, Mo, ITO)을 증착하기 전에 전자빔(1 Mev: 조사에너지, 1-100 kGy: 조사량)을 조사하여 소자 특성을 개선시키는 연구를 진행하였다. Bottom gate 형식의 ZnO TFT를 제작하였고 접촉저항 특성을 살펴본 결과 1 MeV, 10 kGy 전자빔 조사 조건에서 다른조건과 비교하여 전극물질과 상관없이 우수한 접촉저항 특성을 나타내었다. 이를 통하여 전자빔 조사처리를 적용하여 ZnO 산화물과 금속 S/D 전극 간 접촉저항을 조절할 수 있는 가능성을 보였다.
저자 한동석, 박재형, 강민수, 정연재, 신소라, 박종완
소속 한양대
키워드 <P>산화물 반도체; ZnO; 금속 전극; 접촉저항; 박막 트래지스터; 계면 결함</P>
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