미래 전자소자에서의 스케일링 한계를 극복하기 위해 저온에서 층별(layer-by-layer) 공정이 가능한 고성능 반도체에 대한 요구가 빠르게 증가하고 있다. 이미 잘 정립된 n형 물질과 달리, 고성능 p형 대응물을 구현하는 일은 여전히 어렵다. 텔루륨(Te)은 높은 고유 홀(Hall) 이동도와 대규모 공정에 대한 호환성 때문에 유망한 후보이다. 그러나 Te의 두께 의존적 특성에서 이동도와 스위칭 사이의 상충 관계가 채널 층으로서의 활용을 방해한다. 본 연구에서는 Te 박막 트랜지스터(TFTs)를 대상으로, Te에 n-도핑 효과를 유도하는 전자 공여성 고분자 패시베이션 층을 증기상(vapor-phase) 증착하여 원격 도핑 전략을 제시한다. 이 패시베이션 층은 문턱전압이 0 V에 가까운 준이상적 전달 특성과, on/off 전류비 >10 4 을 가능하게 한다. 또한 전자 주입 장벽을 확대하여, 전하 수송을 저해하지 않으면서 off-전류를 효과적으로 억제한다. 그 결과 Te TFT는 향상된 스위칭 특성과 함께 기록적인 고(高) 홀 이동도(∼178 cm 2 V −1 s −1 )를 보인다. 더 나아가 15 × 9 Te TFT 어레이는 100% 수율과 우수한 웨이퍼 스케일 균일성을 추가로 입증한다. 저온의 대규모 공정을 활용함으로써, 본 연구는 본질적으로 유연한 Te TFT, 높은 전압 이득(∼173 V/V)을 갖는 단극성(unipolar) 인버터, 그리고 정적 전력 저감을 갖는 Te–IGZO CMOS 인버터를 구현하였다. 이러한 도핑 전략은 고성능 p형 반도체를 향한 중요한 진전을 의미한다.
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