박막 트랜지스터의 알루미늄 산화물 유전체 층에 대한 양극 산화 매개변수의 영향

Tiago  C. Gomes; Dinesh Kumar; Neri Alves; Jeff Kettle; Lucas Fugikawa-Santos

doi:10.3791/60798

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방법 논문

박막 트랜지스터의 알루미늄 산화물 유전체 층에 대한 양극 산화 매개변수의 영향

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DOI:

10.3791/60798

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2020년 5월 24일

Tiago C. Gomes^*¹ , Dinesh Kumar^*² , Neri Alves^*¹ , Jeff Kettle^*² , Lucas Fugikawa-Santos^*³

¹School of Technology and Sciences, São Paulo State University - UNESP, ²Scholl of Electronic Engineering, Bangor University, ³Institute of Geosciences and Exact Sciences, São Paulo State University - UNESP

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

아연 산화물 박막 트랜지스터 (TIT)의 알루미늄 산화물 유전체 층의 성장을위한 양극 산화 매개변수는 전기 적 매개 변수 응답에 미치는 영향을 결정하기 위해 다양합니다. 분산 분석(ANOVA)은 Plackett-Burman 실험 설계(DOE)에 적용되어 최적화된 장치 성능을 초래하는 제조 조건을 결정합니다.

초록

알루미늄 산화물_(Al2_O3)은박막 트랜지스터 (TIT)의 유전체 층으로 사용하기에 특히 적합한 저렴한 비용, 쉽게 처리 및 높은 유전체 일정한 절연 재료입니다. 금속 알루미늄 필름의 양극 산화에서 알루미늄 산화물 층의 성장은 수성 연소 또는 분무 열분해와 같은 상대적으로 높은 온도 (300 ° C 이상)를 요구하는 원자 층 증착 (ALD) 또는 증착 방법과 같은 정교한 공정에 비해 크게 유리합니다. 그러나 트랜지스터의 전기적 특성은 양극 산화 처리된 유전체 층의 제조 파라미터에 의해 크게 영향을 받는 반도체/유전체 인터페이스에서 결함 및 국지상태의 존재에 크게 의존합니다. 여러 제작 파라미터가 가능한 모든 요인 조합을 수행하지 않고 장치 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 Plackett-Burman 실험 설계(DOE)를 기반으로 한 감소된 요인 분석을 사용했습니다. 이 DOE를 선택하면 256개의 가능성 대신 12개의 실험적인 요소 조합만 사용하여 최적화된 장치 성능을 얻을 수 있습니다. TFT 이동성과 같은 디바이스 반응에 미치는 영향에 의한 요인의 순위는 얻어진 결과에 분산(ANOVA)의 분석을 적용함으로써 가능하다.

서론

유연하고 인쇄된 대형 전자 장치는 향후 수십억 달러의 투자를 유치할 것으로 예상되는 신흥 시장을 나타냅니다. 차세대 스마트폰, 평면 패널 디스플레이 및 사물 인터넷(IoT) 장치에 대한 하드웨어 요구 사항을 달성하기 위해 속도와 높은 성능을 희생하지 않으면서 가시 스펙트럼에서 가볍고 유연하며 광학 송신이 가능한 소재에 대한 수요가 매우 많습니다. 핵심은 현재 대부분의 활성 매트릭스 디스플레이(AmD)의 구동 회로에 사용되는 박막 트랜지스터(TT)의 활성 물질로서 비정질 실리콘(a-Si)에 대한 대안을 찾는 것입니다. a-Si는 유연하고 투명한 기판과의 호환성이 낮고, 대면적 처리에 한계를 제시하며, 차세대 디스플레이에^-1대한 해상도 및 새로 고침 빈도의 요구를 충족할 수 없는 약 1cm²^{∙V-1 ∙1의}캐리어 이동성을 가지고 있습니다. 산화 아연 (ZnO)^1,^2,^,^3,인듐 산화 아연²(IZO)^4,^,⁵ 및 인듐 갈륨 산화 아연 산화물 (IGZO)