하태준 교수(전자재료공학과) 연구팀, 원자층 증착 기반 고이동도 인듐-갈륨-아연 산화물 박막 트랜지스터의 전하전이 특성 메커니즘 규명

 

(좌측부터) 석박사 통합과정 박상준, 석박사 통합과정 박세룡, 하태준 교수

  모교 하태준 교수(전자재료공학과) 연구팀은 원자층 증착 기반의 고이동도 indium-gallium-zinc oxide (IGZO) 산화물 박막 트랜지스터를 제작하였고, 용액 공정 및 스퍼터링으로 제작된 IGZO 박막 트랜지스터와의 온도 의존적 이동도 특성 및 시간 영역 과도 비교 분석을 통해 전하전이 메커니즘을 규명하는데 성공했다. 이번 연구 결과는 Royal Society of Chemistry에서 발행하는 응용 물리학 분야에서 널리 알려진 국제 학술지인 Journal of Materials Chemistry C (IF: 5.7, JIF ranking: 80.7%)에 “Charge transport properties of high-mobility indium-gallium-zinc oxide thin-film transistors fabricated through atomic-layer deposition” 제목으로 게재되었으며 Outside back cover에 선정되었다. (참조 : https://doi.org/10.1039/D4TC03560G) 산화물 박막 트랜지스터에서 가장 널리 채널층으로 쓰이는 산화물 반도체인 IGZO 박막을 증착하기 위해 용액 공정, 스퍼터링, 원자층 증착 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 그러나, 원자층 증착 기반 IGZO 박막 트랜지스터의 전하전이 특성은 기존 분석 모델과 일치하지 않으며, 증착 방법에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 전하전이 비교 분석 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 이에 하태준 교수 (전자재료공학과) 연구팀은 증착 방법에 따라 산화물 반도체 채널층의 재료적인 특성을 비교 분석하였고, steady-state DC 분석 및time-domain transient 분석을 통해 고이동도 전하전이 특성 메커니즘을 체계적으로 규명하는데 성공하였다.     한편, 이번 연구는 교내 대학혁신 미래도전 사업으로 하태준 교수가 연구소장으로 있는 인터렉티브 디스플레이 중점연구센터에서 얻은 성과이다. 중소벤처기업부가 주관하는 중소기업 기술 혁신 개발 사업 및 산업통상자원부가 주관하는 탄소중립 산업핵심기술개발사업 지원으로 수행되었으며 삼성 디스플레이를 수요기업으로 2023년부터 2030년까지 8년간 수행되는 이 사업에서 하태준 교수 연구팀은 산화물 반도체 트랜지스터 소자 및 공정 개발을 담당하고 있다. 하태준 교수 연구팀은 산화물 반도체를 기반으로 차세대 디스플레이 백플레인에 적용을 하는 폭넓은 연구를 진행하고 있으며, 소자 및 공정 연구를 통해 60여 편의 SCI 저널 게재 및 30여 건의 국제/국내 특허 실적을 가지고 있다. 제1저자인 석박사통합과정의 박상준 학생은 지난 8월에 모교 박사 학위 취득 후 삼성디스플레이 중소형 디스플레이 사업부IT 개발팀으로 입사하였으며, 박세룡 학생은 차세대 반도체 재료 및 전자 응용 소자 원천 기술에 관한 연구를 활발하게 진행 중에 있다.     출처 : 광운대학교 최신연구성과 (kw.ac.kr)