AL_2O_3를 게이트절연층으로 한 비정질실리콘 박막 트랜지스터 = The amorphous silicon thin film transistor with AL_2O_3 gate insulator
저자
허창우 (목원대학교 전자공학과)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1994
작성언어
Korean
KDC
409.000
자료형태
학술저널
수록면
9-16(8쪽)
제공처
소장기관
Al을 Electro-chemical한 방법인 anodizing 에 의하여 oxidation 함으로써 pin-hole이 없는 절연층(Al_2O_3)을 만들어 이를 수호화된 비정질실리콤 박막트랜지스터(a-Si:H)의 게이트 전극과 절연층으로 사용하여 전류-전압특성 및 신뢰성을 향상시켰다. 여기서 제작된 A-Si:H의 게이트 전극은 저저항 금속인 Al을 사용하고 게이트 절연층으로는 Si_3N_4와 Al_2O_3를 사용하여 Si_3N_4만을 게이트 단일 절연층으로 1000Å, 2000Å, 3000Å으로한 TFT 그리고 Al_2O_3/Si_3N_4를 이중절연층으로 1000Å/1000Å, 1000Å/2000Å, 2000Å/1000Å의 두께로한 TFT를 제작하였다.
이렇게하여 제작된 a-SI:H TFT의 전류-전압 특성을 고찰해본 결과 Al_2O_3 한층만을 사용한 경우의 TFT는 특성측정이 안될 정도로 막이 불안정하여 측정도중 소자가 파괴 된다던지 막이 들고 일어나는 현상(Peeling)이 나타났으며 Al_2O_3/Si_3N_4 두층을 쓴 경우와 Si_3N_4 한층만을 쓴 경우의 TFT를 비교해 보면 Si_3N_4 한층만을 쓴 경우의 TFT가 드레인 전륜는 약간 컸으나 나머지 I_on/I_off나 V_th는 거의 유사했다. 그러난 소오스와 게이트 그리고 드레인과 게이트의 ㄴ설전류 특성에서는 Al_2O_3/Si_3N_4 구조가 Si_3N_4 한층만을 쓴 구조에 비하여 누설전류가 휠씬 작고 항복전압은 매우 큰 것을 알 수 있었다. 또한 metal line간의 cross-over에서 측정한 누설전류에 있어서도 같은 현상을 나타내고 있음을 특성조사에 잘 나타나고 있다. 이상의 결과로 미루어 볼때 Al_2O_3/Si_3N_4 두층을 게이트절연층으로 사용한 경우의 TFT가 Si_3N_4 한층으로한 TFT에 비하여 전류-전압특성의 차이는 별로 없으나 누설전류가 작게나와 신뢰성이 향상된 안정한 TFT 소자 특성을 구할수 있음을 알 수 있었다.
Thin Film Transistors (TFTs) are the key devices in the large area electronics arrays used in active matrix Liquid Crystal Display (LCD), page with contact image sensors, and printers.
In this paper, a-Si:H TFTs using single and double gate insulators are fabricated. In case of single type, gate insulator is Si_3N_4 thin film deposited be PECVD. To make the double gate insulators a Si_3N_4 thin film is deposited by PECVD, followed by anode oxidation of Al_2O_3 thin film because anode oxidation is able to make free of pin-hole.
We observe current-voltage characteristics of the a-Si:H TFTs. The double gate insulator TFTs have considerable less leakage current than the single gate insulator TFTs. These results indicate that the double gate insulator TFTs with Al_2O_3 thin film deposited by anode oxidation have good performance and reliability for application to the LCD, image sensor, and printers.
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