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결정성 유기반도체 박막과 박막 트랜지스터

전문가 제언: ○ 근래 반도체 디바이스는 미세화, 고밀도화, 처리속도 향상, 저소비전력화로 그 요구는 더욱 엄격해지고 있다. 최근 박막기술은 액정디스플레이(LCD : Liquid Crystal Display)나 유기 EL(Electro Luminescence)을 비롯한 전자 디스플레이용 기능성 필름, 광학렌즈, 초고밀도 자기기록 미디어 등 광범한 제품 분야에서 응용이 기대되는 기술영역이다.

○ 결정성 유기반도체는 비정질의 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 등과 동등한 이동도를 나타낸다. 그러나 난용성이기 때문에 도포 형성이 어려웠다. 근래에는 결정성 유기반도체의 가용화로 도포막의 형성이 가능하게 되었다.

○ 이 글에서는 박막 트랜지스터(TFT)의 적용에서 박막의 고품질화를 목표로 용액의 박막 결정성장에 의한 결함 저감, TFT의 균일성, 안정성 등 신뢰성에 관한 동향을 소개하였다. 최근에는 TFT로 수소화 아몰퍼스 실리콘(hydrogenated a-Si)이 널리 이용되고 있으나 문턱 값 전압이 경과 시간, 게이트전압의 변화로 불안전한 문제가 있다. 이 문제의 해결이 과제로 되어 있다.

○ 박막 트랜지스터는 전계효과 트랜지스터의 일종으로 주로 액정디스플레이에 응용되고 있으며 1973년에 LCD의 이용이 발표되었다. 반도체로서 실리콘을 이용하고 있는 것에는 아몰퍼스 막과 다결정막이 있으며 아몰퍼스 막은 1979년에 영국에서 개발된 이후 LCD의 이용에 대한 많은 연구가 이뤄지고 있다.

○ 최근에는 아몰퍼스 Si 이외에도 다양한 재료를 이용하여 박막 트랜지스터를 만들고 있다. 특히 밴드 갭이 넓은 산화물 반도체를 이용한 투명박막 트랜지스터(Transparent TFT)나 유기반도체를 이용한 유기박막 트랜지스터에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 앞으로 고이동도의 실현이 기대된다.

저자: Takashi MINAKATA
자료유형: 학술정보