초록

N+ 실리콘웨이퍼를 게이트전극으로 사용하여 bottom-gate 구조의 SnO2 TFT를 제조하였다. 게이트절연층으로 사용되는 SiO2/Al2O3막 위에 ～ 60 nm 두께의 SnO2막을 고주파 스퍼터링하여 박막트랜지스터의 활성층으로 사용하였다. SnO2막의 저항률을 높이기 위해 스퍼터링시 아르곤과 함께 산소를 주입하였다. 산소주입에 따른 박막트랜지스터의 이동도 변화를 조사하였으며, 그 결과를 SnO2막의 결정성, 산소결합상태, 광특성 측정 등을 통해 분석하였다. 결정성과 산소결합상태를 조사하기 위하여 XRD 및 XPS측정을 하였다. 산소주입에 따라 SnO2 TFT의 이동도가 감소하였다. 이동도의 감소는 SnO2 막의 분극율 감소에 기인하는 것으로 확인되었다.

Abstract

Bottom-gate tin oxide (SnO2) thin film transistors (TFTs) were fabricated on N+ Si wafersused as gate electrodes. 60-nm-thick SnO2 thin films acting as active layers were sputtered onSiO2/Al2O3 films. The SiO2/Al2O3 films deposited on the Si wafers were employed for gate dielectrics. Inorder to increase the resistivity of the SnO2 thin films, oxygen mixed with argon was introduced into thechamber during the sputtering. The mobility of SnO2 TFTs was measured as a function of the flow ratioof oxygen to argon (O2/Ar). The mobility variation with O2/Ar was analyzed through studies oncrystallinity, oxygen binding state, optical properties. X-ray diffraction (XRD) and XPS (X-rayphotoelectron spectroscopy) were carried out to observe the crystallinity and oxygen binding state ofSnO2 films. The mobility decreased with increasing O2/Ar. It was found that the decrease of the mobilityis mainly due to the decrease in the polarizability of SnO2 films.

• Keywords: Thin film transistors, Tin oxide, Mobility, XRD, XPS