| 1 |
1
하기를 포함하는, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법:
원자층 증착 장비의 챔버 내로 기판을 배치하고;
상기 챔버 안으로 Zn 전구체를 단독으로 혹은 운반 가스와 함께 챔버 내로 주입하고 원자층 증착법에 의하여 상기 Zn 전구체를 상기 기판의 표면에 흡착시켜 Zn를 포함하는 원자층을 형성하고;
질소 전구체 및 산소 전구체를 각각 주입하여 상기 기판에 흡착된 Zn 전구체와 상기 질소 전구체 및 산소 전구체 간의 표면 화학 반응을 이용하여 질소가 도핑된 n-타입 ZnO 반도체 박막을 형성함
|
| 2 |
2
제 1 항에 있어서, 하기 단계를 포함하는, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법:
(a) 원자층 증착 장비의 챔버 내로 기판을 배치하는 단계;
(b) 상기 챔버 안으로 Zn 전구체를 단독으로 혹은 운반가스와 함께 챔버 내로 주입하여 상기 Zn 전구체를 기판에 흡착시키는 단계;
(c) 상기 챔버 안으로 불활성 기체를 주입하여 상기 단계 (b)에서 기판에 흡착되지 않은 상기 Zn 전구체를 제거하는 단계;
(d) 상기 챔버 안으로 질소 전구체를 주입하여 기판에 흡착되어 있는 상기 Zn 전구체와 상기 질소 전구체 간의 표면 화학 반응을 일으키는 단계;
(e) 상기 챔버 안으로 불활성 기체를 주입하여 상기 화학 반응 후에 생성된 부산물 및 반응하지 않은 여분의 질소 전구체를 제거하는 단계;
(f) 상기 챔버 안으로 산소 전구체를 주입하여 (d) 단계에서 반응하지 않고 기판에 흡착되어 있는 상기 Zn 전구체와 산소 전구체 간 또는 (d) 단계에서 기판에 형성된 Zn-질소 전구체 반응물과 산소 전구체 간의 표면 화학 반응을 일으키는 단계; 및
(g) 상기 챔버 안으로 불활성 기체를 주입하여 상기 표면 화학 반응 후에 생성된 부산물 및 반응하지 않은 여분의 산소 전구체를 제거하는 단계
|
| 3 |
3
제 2 항에 있어서,
원하는 두께의 질소가 도핑된 n-타입 ZnO 박막이 형성될 때까지 상기 (b) ~ (g) 단계를 반복하는 것을 포함하는, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법
|
| 4 |
4
제 1 항에 있어서, 하기 단계를 포함하는, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법:
(a') 원자층 증착 장비의 챔버 내로 기판을 배치하는 단계;
(b') 상기 챔버 안으로 Zn 전구체를 단독으로 혹은 운반가스와 함께 챔버 내로 주입하여 상기 Zn 전구체를 기판에 흡착시키는 단계;
(c') 상기 챔버 안으로 불활성 기체를 주입하여 상기 단계 (b)에서 기판에 흡착되지 않은 상기 Zn 전구체를 제거하는 단계;
(d') 상기 챔버 안으로 산소 전구체를 주입하여 기판에 형성되어 있는 상기 Zn 전구체와 상기 산소 전구체 간의 표면 화학 반응을 일으키는 단계;
(e') 상기 챔버 안으로 불활성 기체를 주입하여 상기 표면 화학 반응 후에 생성된 부산물 및 반응하지 않은 여분의 산소 전구체를 제거하는 단계;
(f') 상기 챔버 안으로 질소 전구체를 주입하여 (d') 단계에서 반응하지 않고 기판에 흡착되어 있는 상기 Zn 전구체와 질소 전구체 간 또는 (d') 단계에서 기판에 형성된 Zn-산소 전구체 반응물과 질소 전구체 간의 표면 화학 반응을 일으키는 단계; 및
(g') 상기 챔버 안으로 불활성 기체를 주입하여 상기 화학 반응 후에 생성된 부산물 및 반응하지 않은 여분의 질소 전구체를 제거하는 단계
|
| 5 |
5
제 4 항에 있어서,
원하는 두께의 질소-도핑된 n-타입 ZnO 박막이 형성될 때까지 상기 (b') ~ (g') 단계를 반복하는 것을 포함하는, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법
|
| 6 |
6
제 1 항에 있어서,
상기 Zn 전구체가 Zn(CH3)2 또는 Zn(CH2CH3)2 인, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법
|
| 7 |
7
제 1 항에 있어서,
상기 질소 전구체가 암모니아(NH3) 가스인, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법
|
| 8 |
8
제 1 항에 있어서,
상기 산소 전구체가 물(H2O), 오존 또는 산소인, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법
|
| 9 |
9
제 1 항에 있어서,
상기 기판은 유리, 금속포일, Si 또는 플라스틱 중 하나인, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법
|
| 10 |
10
제 1 항에 있어서,
상기 원자층 증착 장비의 챔버의 온도가 70℃ 내지 130℃인, n-타입 ZnO 반도체 박막의 제조 방법
|
| 11 |
11
하기를 포함하는, 박막 트랜지스터:
기판 상에 형성되는 게이트 전극;
상기 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 제조되어, 상기 게이트 전극의 상부 또는 하부에 형성되는 n-타입 ZnO 반도체 박막;
상기 n-타입 ZnO 반도체 박막과 전기적으로 접촉되는 소스/드레인 전극; 및
상기 게이트 전극과 상기 n-타입 ZnO 반도체 박막 사이에 형성되는 게이트 절연막
|
| 12 |
12
제 11 항에 있어서, 상기 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극은 ITO, IZO, ZnO:Al, ZnO:Ga, NiO, Ag, Au, Al, Al/Nd, Cr, Al/Cr/Al, Ni, 및 Mo 중 적어도 하나를 이용하여 단일층 또는 다중층으로 형성되는 것인, 박막 트랜지스터
|
| 13 |
13
제 11 항에 있어서, 상기 게이트 절연막은 단일층 또는 다중층 구조의 무기 절연막층, 단일층 또는 다중층 구조의 유기 절연막층, 또는 유기/무기 하이브리드층 중 하나로 형성되는 것인, 박막 트랜지스터
|
| 14 |
14
제 13 항에 있어서, 상기 무기 절연막층은 SiNx, AlON, TiO2, AlOx, TaOx, HfOx, SiON, 및 SiOx 중 하나를 이용하는 것인, 박막 트랜지스터
|
| 15 |
15
하기를 포함하는, 박막 트랜지스터의 제조 방법:
게이트 전극 및 게이트 절연막이 형성된 기판을 원자층 증착 장비의 챔버 내로 배치하는 단계;
상기 게이트 전극의 상부 또는 하부에 상기 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 n-타입 ZnO 반도체 박막을 형성하는 단계; 및
상기 n-타입 ZnO 반도체 박막과 전기적으로 접촉되는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계
|
