정렬된 SnO2 나노선 FET 제작: 전기적/ 광학적 특성 분석
- 주제(키워드) SnO2 나노선
- 발행기관 고려대학교 대학원
- 지도교수 하정숙
- 발행년도 2009
- 학위수여년월 2009. 8
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 화공생명공학과
- 세부전공 화공생명공학전공
- 원문페이지 85 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000008865
- 본문언어 한국어
- 제출원본 000045551301
초록/요약
반도체 기반의 소자 및 다른 응용제품들의 발달이 두드러지면서 더 작고 성능이 좋은 반도체 소재 개발 및 제품 개발이 이루어 지고 있다. 금속 산화물 기반의 일 차원 나노 크기의 물질들은 기존의 Top-down 방식에서 지닌 한계를 Bottom-up 방식으로 전환시켜 새로운 반도체 소재로서 주목 받고 있다. 특히, 이러한 물질 중 SnO2 나노선은 도핑을 통한 고성능 반도체 소자의 개발뿐 아니라 표면 민감도를 이용한 차세대 센서 물질로도 활용할 수 있다. 우리는 이번 실험에서 CVD방식을 통해 SnO2 나노선을 성장하였다. 성장된 나노선은 연구실에서 제작한 슬라이딩 트랜스퍼 장치를 이용하여 한 방향으로 정렬된 나노선 배열을 만들고 이를 이용하여 FET 소자를 구현하였다. 제작된 FET array의 전기적 특성은 전형적인 n-type 특성을 보여 주었으며 모빌리티는 11cm2/V•s , on/off ratio는 105으로 나타났다. 또한 나노선의 정렬도 확인을 위해 편광된 UV를 이용하여 전류를 측정하였고 소자는 아주 좋은 정렬도를 보였다. UV에 대한 민감도를 빛의 세기 및 게이트 전압에 따라 확인 하였으며, 게이트 전압이 -40V 일 때, 민감도가 107 으로 아주 높은 민감도를 보여주었다. 추가적인 실험으로 정렬된 SnO2 나노선 FET 소자를 플렉서블 기판인 폴리이미드(PI) 기판에서 구현하였다. 소자의 전기적 특성은 모빌리티가 8.2cm2/V•s, on/off ratio는 105으로 SiO2에서 구현한 소자보다 약간 작은 값을 보여주었다. 공정과 절연층의 최적화를 통해 더 성능 좋은 FET 소자 구현이 가능하고, 벤딩과 내구도 측면에서 우수한 FET 소자 제작이 가능할 것으로 보인다.
more목차
Contents
국문요약 i
Contents iii
List of Figures v
1. 서 론 1
2. 이론적 배경 5
2.1. VLS(Vapor-liquid-solid) 매커니즘 5
2.2. 나노선의 정렬방법 6
2.3. SnO2 나노선의 특징 7
3. 정렬된 SnO2 나노선 Field effect transistor 15
3.1. 실 험 15
3.1.1.SnO2 나노선 성장 15
3.1.2.정렬된 SnO2 나노선 제작 19
3.1.3.Field effect transistor의 제작 22
3.1.4.Field effect transistor의 전기적 특성 및 UV(Ultra Violet) 광특성 측정 25
3.2. 결 과 28
3.2.1.성장된SnO2 나노선의 구조 및 성분 분석 28
3.2.2.정렬된SnO2 나노선의 정렬도 확인 35
3.2.3.정렬된SnO2 나노선의 전기적 특성 40
3.2.4.정렬된 SnO2 나노선의 광학적 특성 51
3.3 결 론 62
4. 플렉서블 기판을 이용한 FET 소자 구현 65
4.1. 실 험 65
4.2. 결 과 68
4.3. 결 론 72
5. 참고문헌 73
