Solution-Grown Homojunction Oxide Thin-Film Transistors of Superior Electrical Performance

Abstract

Abstract

Solution-Grown Homojunction Oxide Thin-Film Transistors of Superior Electrical Performance

Junhee Lee Program in Nano Science and Technology The Graduate School Seoul National University

Growing attention has been granted to solution-grown metal oxide thin film transistors of low temperature annealing, since they can be applied in the emerging sector of large-scale and flexible electronics. Recently, the expanded uses of solution-processed devices face limitations relating to their inferior carrier transportation and unsuitable operating characteristics. I overcome these hindrances through a renovated structure called homojunction consisting of a channel layer and a channel-electron modulation layer. Not only do I accomplish solution-grown oxide thin-film transistors with markedly higher mobility values than other reported solution-grown transistors, but I also demonstrate a turn-on voltage of the homojunction oxide transistors can be effectively controlled through modifying each layer. Furthermore, outstanding achievements associated with reliability, stability and uniformity are verified. These outcomes are ascribed to the remarkable phenomena of solution-grown thin films. Our findings highlight the indium oxide thin films of high quality can be yielded through solution process at low annealing temperature, and thus solution-grown indium oxide transistors hold great promise for widespread industrial applications.

국문초록 우수한 전기특성을 지닌 용액공정 기반의 박막 트랜지스터

이 준 희 융합과학부 나노융합전공 서울대학교 대학원

최근 저온, 용액공정을 통하여 금속 산화물 박막 트랜지스터에 관심이 높아지고 있는데, 이는 저온, 용액공정이 유연하고 대면적 공정이 가능한 전자제품을 만드는데 적용할 수 있기 때문입니다. 그러나, 용액공정으로 만들어진 전자소자의 경우 낮은 전기적 특성을 갖거나 이러한 특성을 컨트롤하는데 많은 제약이 존재합니다. 이를 해결하기 위해, 우리는 호모 접합이라는 새로운 구조의 박막트랜지스터를 제안합니다. 이 호모접합 박막 트랜지스터는 현재까지 구현된 용액공정으로 만들어진 전자 소자보다 전기적 특성이 우수할 뿐만 아니라 이러한 특성들을 쉽게 조절이 가능합니다. 또한 용액공정으로 통해서 만들었음에도 불구하고, 안정성, 신뢰성 및 높은 일률을 갖고 있습니다. 우리의 연구결과는 낮은 어닐링 온도에서도 고품질의 박막을 얻을 수 있다는 것을 보여 주었고, 따라서 용액으로 성장한 트랜지스터 또한 광범위한 산업 응용 분야에 이용될 수 있음을 제시하고 있습니다.