표제지
초록
Abstract
목차
제1장 서론 13
제2장 이론적 배경 15
2.1. 금속 산화물 박막트랜지스터 15
2.1.1. 금속 산화물 반도체 15
2.1.2. 박막트랜지스터 구조 19
2.1.3. 박막트랜지스터의 동작원리 21
2.1.4. 박막트랜지스터 성능 파라미터 23
제3장 실험 및 분석 방법 26
3.1. 삼중 채널층 금속 산화물 박막트랜지스터 제작 26
3.1.1. 기판 준비 28
3.1.2. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf 채널층 증착 28
3.1.3. 어닐링 공정 30
3.1.4. Source/drain 증착 30
3.2. 삼중 채널층 박막트랜지스터 특성 분석 방법 30
3.2.1. 투과 전자 현미경 분석 30
3.2.2. 에너지 분산형 X-선 분광법 31
3.2.3. X-선 광전자 분광법 31
3.2.4. 원자 현미경 분석 32
3.2.5. 광학 밴드갭 분석 32
3.2.6. 전기적 특성 분석 32
제4장 연구 결과 34
4.1. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 전기적 특성 34
4.1.1. IZO 두께별 IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 특성 비교 34
4.1.2. 어닐링 조건별 IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 특성 비교 36
4.1.3. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 안정성 분석 40
4.2. IGZO:Hf 박막 및 IZO 박막 특성 분석 44
4.2.1. AFM 분석 44
4.2.2. TEM 분석 46
4.2.3. EDS 분석 48
4.2.4. 에너지 밴드 구조 분석 50
4.2.5. XPS 분석 54
제5장 결론 56
참고문헌 57
표 3.1.2.1. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf 채널층 sputtering 증착 조건 29
그림 2.1.1.1. 결정질 및 비정질 반도체의 캐리어 수송 경로 모식도. (a) 공유 반도체, (b) 산화물 반도체 17
그림 2.1.1.2. Indium, Zinc, Gallium 조성에 따른 a-IGZO 박막의 Hall 이동도 18
그림 2.1.2.1. 박막트랜지스터 구조에 대한 개략도 20
그림 2.1.4.1. 박막트랜지스터의 전달 특성 곡선 25
그림 3.1.1. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT 공정 순서 27
그림 4.1.1.1. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 IZO 두께별 전달 특성 곡선 35
그림 4.1.2.1. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 어닐링 온도별 전달 특성 곡선 38
그림 4.1.2.2. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 300℃에서 어닐링 공정 시간별 전달 특성 곡선 39
그림 4.1.3.1. 1시간 동안의 PBIS 및 PBTS test 후 단일 IGZO TFT 및 IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 전달 특성 곡선 42
그림 4.1.3.2. 1시간 동안의 NBIS 및 NBTS test 후 단일 IGZO TFT 및 IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf TFT의 전달 특성 곡선 43
그림 4.2.1.1. 300℃ 어닐링 후 IGZO:Hf 박막 및 IZO 박막의 거칠기 RMS값 45
그림 4.2.2.1. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf 채널층 TEM 단면 이미지 47
그림 4.2.3.1. IGZO:Hf/IZO/IGZO:Hf 채널층 EDS 분석 이미지 49
그림 4.2.4.1. IGZO:Hf층 및 IZO층의 광학 밴드갭 51
그림 4.2.4.2. XPS 분석을 통한 IGZO:Hf층 및 IZO층 valence band maximum 분석 52
그림 4.2.4.3. IGZO:Hf층과 IZO층 접합 계면 에너지 밴드 구조 모식도 53
그림 4.2.5.1. IGZO:Hf층과 IZO층의 어닐링 전과 후 O 1 s관련 XPS data 55