1. 연구제목 : 안티모니가(Antimony) 도핑된 아연 주석 산화물의(Zinc Tin Oxide) 전기적 성능 향상에 관한 연구

2. 연구 배경 및 목적 :

Zinc-Tin-Oxide (ZTO)는 대표적인 산화물 반도체 물질인 Indium-Gallium-Zinc-Oxide에 비해 높은 전자 이동도와, 투과도를 가진다. 그러나 초고해상도를 위해서는 더욱 높은 이동도를 확보해야 할 필요가 있다. 이를 위해 기존 산화물 반도체에 양이온 원소를 도핑하여 전자 이동도와 전기적 안전성을 높이는 방법이 연구되고 있다.

그중 안티모니는 +3 및 +5과 같은 다양한 산화수로 존재하는데, +3의 경우 산화력이 높아 bias stress 안정성을 향상시키고 +5는 자유전자가 많아 이동도를 향상시킨다.

따라서, 본 연구에서는 0.5~2.5%의 비율로 안티모니가 도핑된 ZTO thin film transisotrs를 제작하여 안티모니의 도핑농도에 따라 ZTO의 전기적 성능과 안정성에 미치는 영향을 분석하고자 한다.

3. 연구가설

1)Antimony chloride을 도핑할 경우 Antimony+3의 발현이 높아 NBS&PBS 테스트 결과가 우수하다.

2)Antimony acetate를 도핑할 경우 Antimony +5의 발현이 높아 이동도가 증가한다.

4. 연구방법 및 기대효과

Solgel process를 이용해 안티모니가 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5% 도핑된 ZTO thin film transisotrs를 제작한다. 이후 Probe station을 이용해 output curve와 transfer curve를 추출하고, NBS&PBS 테스트를 진행한다. 이동도가 향샹되거나 NBS&PBS 테스트 결과가 우수한 샘플의 경우 XPS 분석을 진행해 안티모니 산화수 발현을 알아본다.

5. 기대효과

기존의 Indium-Gallium-Zinc-Oxide 보다 제작 비용이 저렴하면서, 우수한 전기적 특성을 가지는 산화물 반도체를 개발할 것으로 기대한다.