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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 염근영
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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최근 들어 유연하고 투명한 디스플레이가 차세대 디스플레이로 많은 관심과 연구가 진행되고 있다. 향후 플라스틱 및 폴리머 기판을 기반으로 한 유연한 디스플레이 개발에 있어 그에 적합한 TFT의 제작 또한 필요적인 요소라 할 수 있다. 산화물 박막 트랜지스터는 기존의 실리콘 박막 트랜지스터에 비해 제조공정의 단순함, 저가의 재료, 고효율, 저 전력소비, 빠른 동작속도로 인하여 전 세계적으로 활발한 연구가 진행되고 있다.
본 연구에서는 용액공정을 이용한 산화물 박막 트랜지스터를 제작하였다. 그러나 용액 공정을 반드시 높은 열처리 공정을 거쳐야하는 문제점을 가지고 있어 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리 및 저온 열처리 공정을 통한 산화물 박막 트랜지스터 특성 개선에 관한 연구를 진행하였다. 다양한 산화물 물질 중 IZO 용액을 이용하여 active layer를 형성하였다. 형성된 active layer 표면은 plasma damage를 최소화하기 위하여 remote-type DBD system을 사용하여 He/O2 (15 slm/ 3 slm)의 gas와 2 kV 의 전원장치를 통하여 대기압 플라즈마를 발생시켜 plasma 처리를 진행하였고 저온 열처리 공정을 통하여 산화물 박막 트랜지스터를 제작하였다. 먼저 XRD (X-ray diffraction) 분석을 통하여 열처리 온도 변화 및 plasma 처리 시간 변화에 따른 IZO layer의 결정구조를 관찰하였다. 또한 plasma 처리 시간변화에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 전기적 특성, mobility, on/off ratio 변화를 관찰하였다. Plasma 처리를 하지 않은 소자보다 대기압 플라즈마 표면처리를 한 소자의 특성이 향상되는 것을 관찰하였다. Plasma 처리를 통해 특성이 향상된 소자의 plasma 표면 처리 효과를 확인하기 위해 이차이온질량분석 (secondary ion mass spectrometry, SIMS)을 통하여 IZO layer 두께 측정 및 IZO layer의 깊이에 따른 구성 원소를 분석하였다.
본 연구에서는 용액공정을 이용한 산화물 박막 트랜지스터를 제작하였다. 그러나 용액 공정을 반드시 높은 열처리 공정을 거쳐야하는 문제점을 가지고 있어 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리 및 저온 열처리 공정을 통한 산화물 박막 트랜지스터 특성 개선에 관한 연구를 진행하였다. 다양한 산화물 물질 중 IZO 용액을 이용하여 active layer를 형성하였다. 형성된 active layer 표면은 plasma damage를 최소화하기 위하여 remote-type DBD system을 사용하여 He/O2 (15 slm/ 3 slm)의 gas와 2 kV 의 전원장치를 통하여 대기압 플라즈마를 발생시켜 plasma 처리를 진행하였고 저온 열처리 공정을 통하여 산화물 박막 트랜지스터를 제작하였다. 먼저 XRD (X-ray diffraction) 분석을 통하여 열처리 온도 변화 및 plasma 처리 시간 변화에 따른 IZO layer의 결정구조를 관찰하였다. 또한 plasma 처리 시간변화에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 전기적 특성, mobility, on/off ratio 변화를 관찰하였다. Plasma 처리를 하지 않은 소자보다 대기압 플라즈마 표면처리를 한 소자의 특성이 향상되는 것을 관찰하였다. Plasma 처리를 통해 특성이 향상된 소자의 plasma 표면 처리 효과를 확인하기 위해 이차이온질량분석 (secondary ion mass spectrometry, SIMS)을 통하여 IZO layer 두께 측정 및 IZO layer의 깊이에 따른 구성 원소를 분석하였다.
목차
제1장 서론1.1. 연구배경1.2. 연구목적제2장 이론적 배경2.1. 박막트랜지스터2.1.1. 실리콘 박막 트랜지스터2.1.2. 산화물 박막 트랜지스터2.2. 용액공정을 이용한 산화물 박막 트랜지스터2.3. 플라즈마의 정의2.4. 대기압 플라즈마의 정의2.4.1 Dielectric Barrier Discharge (DBD)제3장 실험 방법3.1. 산화물 박막트랜지스터 제작 방법3.1.1. 산화물 박막 트랜지스터 구조3.1.2. IZO 용액 제조3.1.3. IZO channel layer 코팅 및 열처리3.1.4. 대기압 플라즈마 장치 및 조건3.1.5. 전극 형성제4장 실험결과 및 고찰4.1. X-ray diffraction (XRD) pattern4.2. 온도 변화에 따른 전기적 특성 변화4.3. Plasma treatment에 의한 전기적 특성 변화4.4 이차이온질량분석 (Secondary ion mass spectrometry)제5장 결 론
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