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박노활 연구실
인하대학교 반도체산업융합학과 박노활 교수
SWNT 박막 트랜지스터
FeCl3 도핑
계면 공정
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박노활 연구실

인하대학교 반도체산업융합학과 박노활 교수

박노활 연구실은 단일벽 탄소나노튜브(SWNT)를 능동층으로 하는 solution processed 박막 트랜지스터의 소자 성능과 공정 재현성을 동시에 개선하는 연구를 수행합니다. 특히 반도체-전극 접촉 계면에서 FeCl3 도핑층을 선택적으로 삽입해 정공 주입과 누설 거동을 제어하는 계면 공정 기술을 핵심으로 보유하고 있습니다. 또한 P3DDT, PFDD 등 wrapping 조건을 기반으로 고순도 및 상대적으로 선별된 SWNT를 적층 구조에 맞게 제조하여 채널 균일성과 접촉부 성능을 분리 최적화하는 제조 공정 역량을 갖추고 있습니다.

SWNT 박막 트랜지스터FeCl3 도핑계면 공정Solution processing선별·wrapping
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선택적 FeCl3 도핑 기반 SWNT 박막 트랜지스터 계면 공정 thumbnail
선택적 FeCl3 도핑 기반 SWNT 박막 트랜지스터 계면 공정
Selective FeCl3 Doping at Semiconductor–Contact Interface for SWNT Thin-Film Transistors
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주요 논문
1
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1
Article
|
인용수 4
·
2022
High performance carbon nanotubes thin film transistors by selective ferric chloride doping
Noh‐Hwal Park, Eun Sol Shin, Gi‐Seong Ryu, Jimin Kwon, Dongseob Ji, Hyunjin Park, Yun Ho Kim, Yong‐Young Noh
IF 3.7 (2022)
Journal of Information Display
단일벽 탄소 나노튜브(SWNT)는 결정성 실리콘을 능가하는 높은 전하 운반자 이동도 때문에 박막 트랜지스터(TFT)의 활성층으로서 중요한 연구 주제였다. 본 연구에서는 얇은 염화철(FeCl3) 도펀트 층과의 접촉을 통한 선택적 도핑으로 용액 공정한 반도체성 SWNT TFT에서 매우 높은 전계효과 이동도 및 높은 on/off 비를 달성하기 위한 효과적인 접근법을 보고한다. 반도체층은 고순도(>99%) 고압 일산화탄소(HiPCO) SWNT를 폴리(3-도데실티오펜-2,5-일) (P3DDT)로 감싸(wrapping)하여 분류한 시료를 이중 스핀 코팅하여 형성하였다. 오프 상태 드레인 전류를 증가시키지 않으면서 상부 Au 소스 전극으로부터의 효과적인 정공 주입을 달성하기 위해, 상부에 HiPCO 필름의 위쪽으로 플라즈마 방전 공정으로 제조된 덜 정제(98–99%) SWNT를 폴리(9,9-디-n-도데실플루오렌) (PFDD)로 감싸 분류하여 형성하였다. 몇 나노미터 규모의 FeCl3 도펀트 층을 반도체-접촉 계면에 삽입함으로써 TFT 성능이 유의미하게 향상되었다. 접촉부에서 FeCl3 도펀트의 농도(두께 = 1.5 nm)를 제어하여, 합리적인 on/off 전류비 10(5) 및 낮은 오프 전류 약 80 pA를 갖는 48.35 +/- 3.11 cm(2)V(-1)s(-1) (무처리: 6.18 +/- 0.87 cm(2)V(-1)s(-1))의 유의미하게 높은 정공 전계효과 이동도를 얻었다. FeCl3 도펀트 층의 두께를 2.5 nm로 증가시키면 이동도는 추가로 향상되어, 정공 이동도 177 +/- 13.2 cm(2) V(-1)s(-1), on/off 비 7.4 x 10(3), 및 오프 상태 전류 1.2 x 10(-9) A를 달성하였다.
https://doi.org/10.1080/15980316.2022.2141362
Materials science
Dopant
Thin-film transistor
Doping
Electron mobility
Optoelectronics
Layer (electronics)
Carbon nanotube
Ferric
Silicon
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1
2024년 2월-2029년 2월
|7,575,561,000
차세대반도체소재부품장비후공정전문인력양성
글로벌 경쟁력 확보를 위한 중소·중견기업 수요 연계 및 실무 중심형 반도체 소재·부품·장비 전문인력 양성- 석박사 교육과정개발 운영 : 차세대반도체 소재,부품,장비, 후공정 분야 연간 신규 110명 이상 양성- 산업계 수요를 반영한 산학 프로젝트 및 전문 교육과정 운영- 산학협력체계 구축 및 성과확산
반도체소재부품장비
반도체 후공정
인적자원
학위과정
2
2022년 5월-2031년 5월
|1,010,000,000
3D 나노융합소자 연구 센터
본 연구소는 ①인천시·인하대·서부경기권 반도체 산·학·연 협동을 통한 연구 서비스 제공, ②반도체 미래 먹거리인 이종집적 분야 세계적 연구소 발돋음, ③교육·연구·산업 친화적 개방형 3D나노융합소자 인프라 구축 및 우수인재 양성을 통해 지역사회 발전 및 국가산업 발전에 기여하는 것을 최종목표로 함
컨소시움
3차원 집적회로
이종집적 기술
하이브리드 본딩
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