신소재공학과 조병진 교수 연구팀이 주도한 최근 연구결과가 국제저명학술지인 ‘Journal of Materials Chemistry C(IF=6.4)’의 2024년 12권 15호 앞 표지(Front Cover) 논문으로 선정됐다.

 

조병진 교수 연구팀은 ‘Designing buried-gate InGaZnO transistors for high-yield and reliable switching characteristics(높은 수율 및 고신뢰성 스위칭 특성을 위한 매립형 게이트 구조의 인듐갈륨아연계 산화물 트랜지스터 소자 개발)’라는 주제로 논문을 발표했다.

 

이번 논문은 신소재공학과 김도형(공동 제1저자: 오세영)씨가 제1저자로 참여했으며, 신소재공학과 조병진 교수와 박우진 박사후연구원, 그리고 한국재료연구원의 권정대 박사와 김용훈 박사가 공동 교신저자로 참여했다.

 

최근 디스플레이 산업은 투명성, 유연성, 홀로그램, 초 고해상도 특성이 구현 가능한 차세대 미래 디스플레이 기술 개발에 관심이 집중되고 있으며, 이를 구현하기 위해서는 픽셀 스위칭 소자인 고성능 박막 트랜지스터 개발이 필요하고, 이 기술을 실현하는데 적합한 와이드 밴드갭 산화물 InGaZnO 박막 트랜지스터 소자는 전압, 온도, 빛과 같은 외부 자극에 상당히 민감한 전기적 불안정성을 내포하고 있기 때문에 이를 개선할 수 있는 기술개발이 필수적이다. 

 

조병진 교수 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 게이트 전극을 하부 기판에 매립시킨 트랜지스터 구조를 적용하면 평평한 유전체와 채널층을 구현해 게이트 전기장을 채널에 효과적으로 인가할 수 있다는 아이디어를 기반으로 연구를 시작하였다. 결론적으로, 기존의 트랜지스터에 비해 굴곡이 존재하지 않는 매립형 소자 구조의 안정성으로 트랜지스터 칩 수율을 증가시키는 동시에 전력이 낮은 고 이동도의 스위칭 소자 구현이 가능함을 실험적으로 입증했다. 

 

조병진 교수는 “매립형 구조의 산화물 트랜지스터는 디스플레이 백플레인 회로에 적용해 저전력 고속 스위칭 특성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 고집적화를 위한 3차원 적층 메모리 기술로도 확장 응용할 수 있다”고 밝혔다. 

 

한편, 본 연구성과는 한국연구재단 지역대학우수과학자사업, KIAT 지역혁신클러스터육성사업, 산자부 탄소중립산업핵심기술개발사업 및 한국재료연구원 주요사업의 지원으로 수행됐다. 

 

 

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