용액공정 기반 방사선 저항성을 갖는 비정질 금속산화물 박막 트랜지스터
Solution-Processed Rad-Hard Amorphous Metal-Oxide Thin-film Transistor
- 주제(키워드) 방사선 , 박막트랜지스터 , 산화물 반도체
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김충익
- 발행년도 2020
- 학위수여년월 2020. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- UCI I804:11029-000000064740
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
In this work, the effect of 5 MeV high-energy proton irradiation on solution-processed metal-oxide thin-film transistors (TFTs) is investigated. The electrical characteristics of the devices are measured before and after proton irradiation with radiation doses of 10^13, 10^14, and 10^15cm^-2. TFTs based on zinc oxide (ZnO) and amorphus indium gallium zinc oxide (a-IGZO) exhibits a significant negative shift in their threshold voltage values (△Vth-30V) or transitioned to the conductor state as the proton radiation dose increased. For a-ZnO and IGZO, this change in the electrical characteristic originates from the formation of proton-irradiation-induced oxygen vacancies in the metal-oxide semiconductor layer. On the other hand, amorphous zinc tin oxide devices with an optimized composition exhibit relatively stable electrical characteristics when subjected to proton irradiation.
more초록/요약
이번 연구에서는 5 MeV의 고에너지 양성자선이 용액공정 기반의 금속산화물 박막 트랜지스터에 미치는 효과에 대해서 살펴보았다. 10^13, 10^14 그리고 10^15cm^-2 선량을 박막 트랜지스터에 조사하여 전기적인 특성을 측정하였다. 양성자선 선량이 증가함에 따라 산화아연 (ZnO)와 비정질 인듐-갈륨-아연 산화물 (a-IGZO) 기반 박막 트랜지스터는 문턱전압 값이 음의 방향(△Vth-30V)으로 상당히 이동하거나 완전하게 전도체 상태가 되는 현상을 보였다. 산화아연 (ZnO)와 비정질 인듐-갈륨-아연 산화물 (a-IGZO) 경우, 이러한 전기적 특성 변화는 금속산화물 반도체층 내에 양성자선 조사로 인해 유도된 산소 공공의 형성에 의한 것이다. 반면에, 조성비를 최적화시킨 비정질 아연-주석 산화물 (a-ZTO) 박막 트랜지스터는 양성자 조사에도 상대적으로 안정한 전기적 특성을 보였다.
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