화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2012년 봄 (05/17 ~ 05/18, 무주덕유산리조트)
권호 18권 1호
발표분야 A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials)
제목 졸-갤 공정으로 제작한 ZTO 박막 트렌지스터 특성에 미치는 Zn : Sn 조성비의 영향
초록  최근 유연하고 투명한 디스플레이에 관한 연구가 많이 수행되고 있다. 투명하고 유연한 디스플레이 구현을 위해서 InGaZnO, InSnO, InZnO, ZnGaSnO 등 비정질 산화물 반도체 재료들이 TFT 채널 재료로서 연구가 활발히 진행 되고 있고, 높은 투과도 (>85 %)와 이동도 (1~100 cm2/Vs)를 보여주고 있다. 하지만 In, Ga은 매장량의 한계와 고가의 문제점을 나타내어 이러한 원소들이 제외된 새로운 다성분계 채널 재료에 대한 탐색이 필요하다. 이에 대한 문제를 해결하기 위해서 대표적인 재료로 매장량이 풍부한 ZnO와 SnO2의 삼성분계 화합물인 ZnSnO (ZTO)를 채널 재료로 연구되고 있다. ZTO는 상온에서 넓은 밴드갭(3.3 ~ 4.0 eV) 및 낮은 감광성, 대면적 디스플레이에 사용 가능한 전자 이동도(~50 cm2/Vs)를 가지는 n-형 물질이다. 하지만 아직 Sn의 전기적 역할 규명이 미흡하고 기존 In과 Ga이 첨가된 산화물 반도체에 비해 크게 높은 성능을 보여주지는 못하고 있다. 그러므로 ZTO 박막의 물성 평가가 필요하다.
 이에 본 연구에서는 용액에서의 Zn : Sn의 조성비를 변화시켜 졸-갤 공정을 이용하여 ZTO 박막을 합성했다. 합성 후 조성비에 따른 결정학적 특성, 표면 형상, 전기적 특성에 대하여 조사하였다. 졸-갤 공정을 위해 Zn(CH3COO)2와 SnCl2, C3H8O2, C2H7NO을 사용하여 용액을 합성한 후, 스핀 코터로 4000 rpm, 30 초 동안 박막을 코팅하였다. 박막 코팅 후 대기 분위기에서 500℃에서 1시간 동안 열처리하였다. 합성된 ZTO 박막의 결정구조와 결정성을 알아보기 위해 XRD를 측정하였고, 표면의 형상을 관찰하기 위해 AFM을 이용하였다. 그리고 전기적 특성을 알아보기 위해 반도체 파라미터 분석기로 트랜스퍼 커브를 측정하였다.
저자 김명한, 이홍재, 이호성
소속 경북대
키워드 졸-갤; ZTO(아연-주석 산화물); 박막 트렌지스터
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