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유기박막트랜지스터 응용을 위해 플라즈마 중합된 Styrene 게이트 절연박막
황명환,손영도,우인성,바산바트호약,임재성,신백균,Hwang, M.H.,Son, Y.D.,Woo, I.S.,Basana, B.,Lim, J.S.,Shin, P.K. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.5
ITO가 코팅된 유리 기판 위에 플라즈마 중합법으로 styrene 고분자 박막을 제작하고 상부 전극을 진공 열증착법으로 제작된 Au 박막으로 한 MIM (metal-insulator-metal) 소자를 제작하였다. 또한, 플라즈마 중합된 styrene 고분자 박막을 유기 절연박막으로 하고 진공열증착법으로 pentacene 유기반도체 박막을 제작하여 유기 MIS (metal-insulator-semiconductor) 소자를 제작하였다. 플라즈마 중합법으로 제작된 styrene (ppS; plasma polymerized styrene) 고분자 박막은 styrene 단량체(모노머) 고유의 특성을 유지하면서 고분자 박막을 형성함을 확인하였으며, 통상적인 중합법으로 제작된 고분자 박막 대비 k=3.7의 높은 유전상수 값을 보였다. MIM 및 MIS 소자의 I-V 및 C-V 측정을 통하여 ppS 고분자 박막은 전계강도 $1MVcm^{-1}$에서 전류밀도 $1{\times}10^{-8}Acm^{-2}$ 수준의 낮은 누설전류를 보이고 히스테리시스가 거의 없는 우수한 절연체 박막임이 판명되었다. 결과적으로 유기박막 트랜지스터 및 유기 메모리 등 플렉서블 유기전자소자용 절연체 박막으로의 응용이 기대된다. Plasma polymerized styrene (ppS) thin films were prepared on ITO coated glass substrates for a MIM (metal-insulator-metal) structure with thermally evaporated Au thin film as metal contact. Also the ppS thin films were applied as organic insulator to a MIS (metal-insulatorsemiconductor) device with thermally evaporated pentacene thin film as organic semiconductor layer. After the I-V and C-V measurements with MIM and MIS structures, the ppS revealed relatively higher dielectric constant of k=3.7 than those of the conventional poly styrene and very low leakage current density of $1{\times}10^{-8}Acm^{-2}$ at electric field strength of $1MVcm^{-1}$. The MIS structure with the ppS dielectric layer showed negligible hysteresis in C-V characteristics. It would be therefore expected that the proposed ppS could be applied as a promising dielectric/insulator to organic thin film transistors, organic memory devices, and flexible organic electronic devices.
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