| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2005년 봄 (04/14 ~ 04/15, 전경련회관) |
| 권호 | 30권 1호, p.119 |
| 발표분야 | 분자전자 부문위원회 |
| 제목 | Organic Field Effect Transistors with Polymer/Inorganic Nanocomposite Gate Dielectrics |
| 초록 | 최근 flexible display의 개발에 대한 관심이 커지면서 유기반도체를 이용한 Organic Field Effect Transistor(OFET)에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 특히 OFET 소자의 특성에 큰 영향을 미치는 요소가 게이트 절연층이라는 것이 밝혀지면서 게이트 절연층의 물성과 OFET 특성의 관계에 많은 관심이 집중되고 있다. OFET 소자의 특성에 영향을 미치는 게이트 절연층의 물성에는 절연층의 표면특성과 절연특성이 있다. 게이트 절연층의 표면특성이 유기반도체 박막의 형성과 배열, 모폴로지에 크게 영향을 미치는 반면 절연특성은 소자의 구동 시 게이트 전압에 의해 유기반도체층에 유도되는 전하의 밀도와 게이트 전극과 소스/드레인 전극 사이에 발생하는 누설전류 밀도를 결정한다. 본 연구에서는 스핀 코팅을 통해 쉽게 절연층 형성이 가능하고 동시에 다양한 유전상수를 얻기 위해 높은 유전 상수를 갖는 barium strontium titanium 나노입자를 균일하게 분산시킨 고분자 용액을 사용하여 나노복합체 절연층을 형성하고 이를 OFET의 게이트 절연층으로 사용하였다. Barium strontium titanium의 조성을 조절함(Ba0.65Sr0.35TiO3)으로써 전기장에 따른 polarization hysteresis가 없는 paraelectric barium strontium titanium/고분자 나노복합체 절연층을 제조할 수 있었다. 최근 UCLA의 Yang Yang 그룹에서는 동일한 컨셉으로 poly(4-vinylphenol)에 TiO2 나노입자를 분산시킨 나노복합체를 게이트 절연층으로 사용한 연구결과를 발표하였다.1 그러나 상기 그룹의 결과를 살펴보면 나노입자의 함량이 증가함에 따라서 매우 증가하는 표면 거칠기를 제어하지 않고 소자의 특성을 관찰했다는 문제점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 Ultrasonicator와 원심분리기를 이용하여 나노입자의 크기를 균일하게 제어하였고 이를 통해서 나노복합체의 표면거칠기를 제어하고자 하였다. 이렇게 얻어진 barium strontium titanium/고분자 나노복합체 용액은 분산안정성이 매우 우수하였으며 분산된 barium strontium titanium 입자의 함량이 증가함에 따라 나노복합체 절연층의 유전상수는 증가하는 것을 관찰하였다. 이를 이용하여 동일한 표면 에너지를 가지면서도 유전상수가 다른 게이트 절연층들을 형성할 수 있었으며 이러한 나노복합체 게이트 절연층을 OFET 소자에 도입하여 펜타센 유기반도체층이 동일한 구조와 모폴로지를 갖는 조건 하에서 절연층의 유전상수가 펜타센 polycrystalline OFET 소자의 전하이동도와 전기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 참고문헌 1. F. Chen, C. Chu, J. He, J. Lin, Y. Yang, Applied Physics Letter, 85, 3295(2004) |
| 저자 | 양상윤, 김세현, 신권우, 전하영, 박찬언 |
| 소속 | 포항공과대 |
| 키워드 | OFET; Pentacene; Dielectric constant |
