SCOPUS
SCIE
Lanthanum Doping Enabling High Drain Current Modulation in a p-Type Tin Monoxide Thin-Film Transistor
저자
Yim, Sungyeon ; Kim, Taikyu ; Yoo, Baekeun ; Xu, Hongwei ; Youn, Yong ; Han, Seungwu ; Jeong, Jae Kyeong
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
47025-47036(12쪽)
제공처
<P>Effects of lanthanum (La) loading on the structural, optical, and electrical properties of tin monoxide (SnO) films were examined as a p-type semiconducting layer. La loading up to 1.9 atom % caused the texturing of the tetragonal SnO phase with a preferential orientation of (101), which was accompanied by the smoother surface morphology. Simultaneously, the incorporated La cation suppressed the formation of n-type SnO<SUB>2</SUB> in the La-doped SnO film and widened its optical band gap. These variations allowed the 1.9 atom % La-loaded SnO film to have a high hole mobility and carrier density, compared with the La-free control SnO film. The superior semiconducting property was reflected in the p-type thin-film transistor (TFT). The control SnO TFTs exhibited the field-effect mobility (μ<SUB>SAT</SUB>) and <I>I</I><SUB>ON/OFF</SUB> ratio of 0.29 cm<SUP>2</SUP> V<SUP>-1</SUP> s<SUP>-1</SUP> and 5.4 × 10<SUP>2</SUP>, respectively. Enhancement in the μ<SUB>SAT</SUB> value and <I>I</I><SUB>ON/OFF</SUB> ratio was observed for the TFTs with the 1.9 atom % La-loaded SnO channel layer: they were improved to 1.2 cm<SUP>2</SUP> V<SUP>-1</SUP> s<SUP>-1</SUP> and 7.3 × 10<SUP>3</SUP>, respectively. The reason for this superior performance was discussed on the basis of smoother morphology, suppression of disproportionation conversion from Sn<SUP>2+</SUP> to Sn + Sn<SUP>4+</SUP>, and reduced gap-state density.</P>
[FIG OMISSION]</BR>
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