수소화된 비정질규소 박막트랜지스터의 누설전류

Leakage Current of Hydrogenated Amorphous Silicon Thin-Film Transistors

능동형 평판디스플레이 소자를 제작하기 위해 수소화된 비정질 규소 박막트랜지스터 (a-Si:H TFT)의 상부에 화소전극을 형성하는 과정에 따른 TFT의 특성 변화를 연구하였다. 화소전극 형성 전에 1 pA 수준의 오프상태 전류 및 $10^6$ 이상의 스위칭률을 보이던 TFT에 화소전극 공정을 행하면 오프상태 전류가 10 pA 이상으로 증가하여 소자특성이 악화되었다. 이러한 소자특성의 악화는 SiNx 보호막 표면의 플라즈마 처리로 개선될 수 있었는데, 특히 $N_2$ 플라즈마가 좋은 결과를 보였다. 화소전극 공정에 의해서 누설전류가 증가하는 것은 투명전도막 증착공정 중에 SiNx 보호막 표면에 전하가 축적되어 이에 유도되는 백채널의 캐리어 축적에 기인하는 것으로 추정된다.

The variations in the device characteristics of hydrogenated amorphous thin-film transistors (a-Si:H TFTs) were studied according to the processes of pixel electrode fabrication to make active-matrix flat-panel displays. The off-state current was about 1 pA and the switching ratio was over $10^6$ before fabrication of pixel electrodes; however, the off-state current increased over 10 pA after fabrication of pixel electrodes. Surface treatment on SiNx passivation layers using plasma could improve the off-state characteristics after pixel electrode process. $N_2$ plasma treatment gave the best result. Charge accumulation on the SiNx passivation layer during the deposition of transparent conducting layer might cause the increase of off-state current after the fabrication of pixel electrodes.