대한전기학회:학술대회논문집 (Proceedings of the KIEE Conference)

대한전기학회 (The Korean Institute of Electrical Engineers)
권호 표지

단일 수직형 그레인 경계 (Single Perpendicular Grain Boundary) 구조를 가지는 고성능 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Poly-Si TFT)에서의 고온 캐리어 스트레스(Hot Carrier Stress) 및 정전류 스트레스(Constant Current Stress) 효과

Effects of Hot-Carrier Stress and Constant Current Stress on the Constant Performance Poly-Si TFT with a Single Perpendicular Grain Boundary

  • 최성환 (서울대 전기.컴퓨터 공학부) ;
  • 송인혁 (서울대 전기.컴퓨터 공학부) ;
  • 신희선 (서울대 전기.컴퓨터 공학부) ;
  • 한민구 (서울대 전기.컴퓨터 공학부)
  • Choi, Sung-Hwan (School of Electrical Engineering and Computer Sciences, Seoul National University) ;
  • Song, In-Hyuk (School of Electrical Engineering and Computer Sciences, Seoul National University) ;
  • Shin, Hee-Sun (School of Electrical Engineering and Computer Sciences, Seoul National University) ;
  • Han, Min-Koo (School of Electrical Engineering and Computer Sciences, Seoul National University)
  • 발행 : 2006.10.27
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초록

본 논문은 고성능 다결정 실리콘(Poly-Si) 박막 트랜지스터 (Thin Film Transistor)에서 단일 수직 그레인 경계(Single Perpendlcular Grain Boundary)가 고온 캐리어 스트레스(Hot Carrier Stress) 및 정전류 안정성 평가에서 어떠한 효과를 보이는가에 대해서 살펴보았다. 고온 캐리어 스트레스 하에서($V_G=V_{TH}+1V,\;V_D$ =12V),그레이 경계가 없는 다결정 실리콘 TFT와 비교했을 때 그레인 경계를 가지고 있는 다결정 실리를 TFT는 전기 전도(Electric Conduction)에 작용하는 자유 캐리어(Free Carrier)의 개수가 적기 때문에 상대적으로 더욱 우수한 전기적 특성을 나타낸다. 먼저 1000초 동안 고온 캐리어 스트레스를 가해준 결과 단일 그레인 경계를 가진 다결정 실리콘에서의 트랜스 컨덕턴스(Transconductance)의 이동 정도는 5% 미만으로 확인되었다. 반면에 같은 스트레스 조건 하에서 그레인 경계가 존재하지 않는 다결정 실리콘의 경우에는 그 이동 정도가 약 25%에 달하는 것으로 측정되었다. 다음으로 정전류 스트레스(Constant Current Stress) 인가시, 수직형 그레인 경계가 채널 영역 내에 존재하지 않는 다결정 실리콘 TFT는 드레인 접합 부분의 전계 세기를 비교했을 때, 그레인 경계를 가지고 있는 다결정 실리콘 TFT보다 상대적으로 낮은 원 인 때문에 적게 열화되는(Degraded) 특성을 확인할 수 있었다.

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