Low-temperature passivation of a-InGaZnO Thin-film transsistors based on Self-Assembled Monolayer treatment

초록

기조립단분자막 (SAM)은 다양한 head, tail 그리고 functional group을 가지고 있는 유기물로 구성되어, 사용자의 목적에 맞게 해당 기판 표면을 친수(소수)성에서 소수(친수)성으로 변환 가능한 특성을 지니고 있다. 특히, TFT 공정 과정에서 SAM을 이용한 표면 처리 시, SAM의 Head group 작용기가 IGZO 표면의 ?OH group과 반응하여 oxide 층 표면에 결합되고, 동시에 functional group이 oxide 표면 바깥 방향으로 정렬됨으로써 산화물 반도체 표면을 소수성 상태로 효과적으로 변환시켜 줄 수 있다. 이를 통해 소자 전기적 특성 향상 및 안정성을 도모해왔다. 하지만, 주로 용액공정을 통해 SAM 박막이 형성되다 보니 공정 재현성 및 용액 순도에 따라서 TFT 소자의 특성 변화가 심한 단점을 보이고 있다. 본 연구에서는 기존 문제를 해결하고자, 진공 증착 방식을 이용한 SAM 패시베이션 공정을 개발하였으며,[1] 공정 과정에서 IGZO 기반 TFT 소자의 전기적 특성에 악영향을 미치는 수분 및 산소의 양을 최소화시켰다. 이를 통해 TFT 소자의 전기적 구동 안정성을 대폭 향상시키는 연구 결과를 도출하였다.