우리는 열(thermal) 원자층 증착(TALD)만을 사용하여 저열 예산(≤300 °C) 내에서, 그리고 증착 후 열처리 없이 제작한 인듐–갈륨–아연 산화물(IGZO) 박막 트랜지스터(TFT)를 보고한다. IGZO TALD 슈퍼-사이클의 Ga2O3 서브-사이클에 통합된 목표 O3 과잉 주입(O3 overdose) 단계는 국소 산소 화학 퍼텐셜을 상승시키고, 서브-사이클 간 환원-산화(redox) 반응 및 결함(공석, vacancy) 형성을 억제하는 데 도움을 준다. 구조 및 화학 분석 결과, 매끄러운 완전 비정질 Al2O3/IGZO 적층과 급격한 계면이 확인되며, 산소 공석 신호가 감소하였다. 한편 양이온(cation) 상태는 안정적으로 유지되었다. 이러한 적층으로부터 제작된 표준 TFT는 66.4–70 mV/dec의 거의 이상적인 문턱 전압 하방 기울기(subthreshold swing, SS) 값을 포함하여, 3 V 이내의 동작 창, μFE = 23.6–25.6 cm2/Vs 범위의 전계 효과 이동도, 0 V에 근접한 문턱전압(VTH), 그리고 무시할 만한 히스테리시스를 보이는 등 우수한 소자 성능을 나타냈다. 양의 바이어스 온도 스트레스 하에서 ΔVTH는 25–85 °C 전 구간에서 작게 유지되어 소자의 양호한 신뢰성을 시사한다. 선행의 ALD 기반 산화물 TFT와의 포괄적 비교를 통해, 저온 공정, 거의 이상적인 SS, 그리고 스트레스 하에서의 작은 드리프트의 조합이 성능–안정성 트레이드오프에서 유리한 범위에 본 소자를 위치시키는 것으로 나타났다. 여기서 제시한 O3 과잉 주입 개념은 TALD에서 다성분(multi-cation) 산화물의 산소 공석을 제어하기 위한 일반화 가능한 조절 레버를 제공하며, BEOL 및 단일체(monolithic) 3D 적층 통합과 자연스럽게 호환된다.

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