금속산화물 다층 구조 전극을 이용한 유기물 박막 트랜지스터의 전하 주입 특성 향상
Enhancement of charge injection in organic thin film transistor by using metal oxide multilayer electrode
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이기진
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000061131
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 유기물 박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor, OTFT)의 전기적 특성을 향상시키기 위해서 금속산화물인 WO3와 TiO2 박막을 삽입한 다층 구조 전극에 대한 연구를 수행하였다. OTFT의 활성층으로 펜타센을 50 nm의 두께로 증착한 유기물 박막을 사용하였고 전극은 50 nm 두께의 Au 박막을 사용하였다. OTFT는 활성층으로 사용되는 유기물과 금속 전극 사이의 에너지 장벽, 접촉 저항에 의해 전하이동도와 문턱전압이 달라지기 때문에 본 연구에서는 에너지 장벽과 접촉 저항에 변화를 주기 위해 Au 전극과 펜타센 박막 사이에 2~8 nm 두께의 WO3, TiO2 금속산화물 박막을 삽입하였다. 금속산화물 박막 삽입 후 에너지 장벽의 변화를 살펴보기 위해 UPS로 에너지 변화를 확인했으며 Keithely 2400 장비를 사용하여 전기적 특성을 측정했다. 실험 결과, 전극에 WO3를 삽입한 OTFT는 전하이동도가 8.80 × 10-3 cm2/V·s에서 최대 2.48 × 10-2 cm2/V·s까지 증가하였고 문턱전압도 –12.3 V에서 최대 –4.09 V까지 감소하였다. TiO2를 삽입한 OTFT는 전하이동도가 7.04 × 10-3 cm2/V·s 로 감소하였으며 문턱전압은 –3.38 V 까지 감소하였다. UPS 분석 결과 WO3 박막과 TiO2 박막을 삽입하면 에너지 장벽이 0.9~1.0 eV 정도 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며 이를 통해 금속산화물 박막의 삽입이 OTFT의 성능 개선에 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다.
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