SCOPUS
SCIE
Semiconductor behavior of Li doped ZnSnO thin film grown by mist-CVD and the associated device property
저자
Lim, Jun Hyung ; Jeong, Hyun-Jun ; Oh, Keun-Tae ; Kim, Dong-Hyun ; Park, Joon Seok ; Park, Jin-Seong
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
881-886(6쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Lithium (Li)-doped zinc tin oxide (ZTO) films were successfully grown by mist chemical vapor deposition (mist-CVD) under ambient atmosphere at a relatively low process temperature (∼350 °C). The effects of Li incorporation on the chemical and physical properties of the host ZTO semiconductor were studied, along with the electrical characteristics of the associated thin film transistors (TFTs). The devices incorporating Li-ZTO active layers grown with a 1 mol % Li precursor exhibit superior electrical performance, with representative saturation mobility of 24.7 cm<SUP>2</SUP>/V and on/off ratio of ∼10<SUP>10</SUP>, compared to pure ZTO TFTs (exhibiting a mobility of 14.6 cm<SUP>2</SUP>/V and on/off ratio of ∼10<SUP>8</SUP>). Under negative bias temperature stress (NBTS), the Li-ZTO TFTs undergo relatively small threshold voltage shifts (ΔV<SUB>th</SUB>) of approximately −0.42 V, while the undoped ZTO TFTs exhibit net ΔV<SUB>th</SUB> values near −3.21 V. Here it is suspected that Li ions enhance the device performance by contributing additional free carriers, while passivating the defects that act as carrier traps. Li doping is thus an effective way to improve both the charge transport properties and stability of ZTO semiconductor devices, which may be realized by means of a cost-effective mist-CVD process.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Smooth, homogenous, and amorphous LiZnSnO films are well deposited by mist-CVD. </LI> <LI> Li dopants play roles to enhance excess electrons and suppress oxygen defects. </LI> <LI> The Li (1 mol%) doped ZTO TFT exhibited a superior mobility (μ∼24.7 cm<SUP>2</SUP>/V.sec). </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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