Leakage Current of Hydrogenated Amorphous Silicon Thin-Film Transistors

수소화된 비정질규소 박막트랜지스터의 누설전류

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.

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.