솔루션 기반의 산화물 박막 트랜지스터의 온도 의존성에 관한 재고찰 = Revisiting the Temperature Dependency in Solution-Processed Amorphous InGaZnO Thin-Film Transistors

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, the temperature-dependent transfer characteristics of solution-processed amorphous InGaZnO thin-film transistors (a-IGZO TFTs) that were fabricated applying different annealing times were studied. The TFTs were annealed in air for 30, 60, or 120 min at 400 ◦C. All the samples showed normal ON/OFF transfer characteristics with good performance at room temperature.
However, the sample to which the 120 min annealing had been applied showed a normal temperature dependency and obeyed the Meyer-Neldel rule while the other samples (30 min and 60 min annealing times) showed abnormal temperature dependencies. If the normal temperature dependency and the corresponding Meyer-Neldel behavior are to be obtained for the solution-processed a-IGZO TFTs, an amorphous phase and a complete sol-gel reaction are essential. In addition, the results obtained in this study can be used to determine the proper annealing time for solution-processed oxide-based TFTs.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 솔루션 기반의 비정질 InGaZnO 박막 트랜지스터 (a-IGZO TFT)의 측정 온도에 따른 의존성을 공기 분위기에서 소결 시간의 차이를 적용한 박막트랜지스터를 이용하여 분석하였다. 소결 온도 400 $^\circ$C에서 소결 시간을 30, 60, 120분 적용한 표본을 제작하여, 30에서 110 $^\circ$C 까지 온도를 바꾸어가며 트랜지스터의 전달특선 곡선을 얻었다. 그 결과, 실험실 온도에서 측정할 경우, 모든 박막 트렌지스터에서 좋은 성능의 정상적인 전달특성을 보였다. 그러나, 측정 온도를 높여가면서 측정한 경우, 120분의 소결 시간을 적용한 박막트랜지스터에서만 정상적인 열적 활성화 특성 및 Meyer-Neldel 법칙이 성립하며, 그 이하의 소결 시간을 적용한 박막 트렌지스터의 경우에는 이러한 특성이 나타나지 않음을 확인하였다. 따라서, a-IGZO 박막 트렌지스터에서 정상적인 온도의존성이 성립하기 위한 조건은 단순히 비정질의 상태 특성 뿐 아니라, 졸겔 (sol-gel) 반응의 완료가 필수 조건이며, 이러한 결과를 이용하면 솔루션 기반의 산화물 박막 트랜지스터의 제작 시 기준 시간을 설정하는 지표로 활용할 수 있다.

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