산화물 기반 TFT의 계면/결함 제어 및 다중상태 메모리 소자 연구

Oxide TFT Interfacial/Defect Engineering for Multistate Memory and Neuromorphic Operation

연구 내용

산화물 반도체 채널의 결함과 계면 상태를 제어하여 TFT의 전기적 특성과 동작 안정성을 확보하고, 다중상태 유지 및 광 기반 소거 동작을 구현하는 연구

본 분야는 a-ITZO 및 a-IGZO 기반 산화물 반도체 TFT에서 전기적 특성은 물론 바이어스 안정성과 소거 동작을 좌우하는 결함 및 계면 화학을 규명하는 연구입니다. 패시베이션 물질과 S/D 전극 재료를 달리하여 산화물 채널의 산소 공공과 하이드록실/결합 상태를 변화시키고, 더블 게이트 구조와 페로브스카이트 계열 강유전체 연계로 다중 레벨 프로그램/소거 동작을 구성합니다. 또한 가시광 파장에 따른 광전 효과로 charge trap 동작의 소거 효율을 조절하는 방향으로 연구를 수행합니다.

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연구 흐름

초기에는 HMDS 패시베이션과 XPS 기반 분석을 통해 a-ITZO TFT에서 결함 분포와 표면/계면 화학의 상관관계를 정리하는 연구를 수행했습니다. 이후 S/D 전극 재료에 따른 산소 공공 형성 거동을 비교하여 게이트 바이어스 안정성을 개선하는 방향으로 확장했습니다. 2024년에는 더블 게이트와 a-ITZO/a-IGZO 이종 채널을 활용해 강유전체 연계 메모리 동작의 다중상태 유지 특성을 강화했습니다. 최근에는 가시광 파장 의존적 소거 메커니즘을 적용하여 표시 기반 뉴로모픽 동작 가능성을 검토하는 흐름으로 이어졌습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

바이어스 안정성 중심 디스플레이 구동 TFT
다중상태 비휘발성 픽셀 구동용 메모리 셀
광 파장 선택 기반 저전력 소거 회로
강유전체 연계 FeFET 기반 재구성 가능한 드라이버
charge trap 기반 동작 제어 논리
3D 수직 적층 표시/메모리 구조
결함 지표 기반 공정 조건 최적화
표시 장치용 장기 동작 신뢰성 설계
뉴로모픽 표시용 시냅스 소자
다중 레벨 데이터 저장 및 판독 회로