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김현석 교수 연구팀, ‘NPG Asia Materials’ 논문 게재

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김현석 교수 연구팀, ‘NPG Asia Materials’ 논문 게재 사진1

Hetero-junction 구조 유도를 통한 초고이동도 박막 트랜지스터 구현 

 

공과대학 신소재공학과 김현석 교수팀이 알루미늄 금속 층의 도입으로 반도체 층 내의 전도성층을 형성함으로써 초고이동도 (~150 cm2/Vs) 박막 트랜지스터 구현에 성공했다.

이번 연구 결과는 박지민 박사 연구생이 제1저자로 참여했으며, 저명한 국제 학술지인 Nature 계열의 ‘NPG Asia materials’(Impact factor (IF):8.1)에 논문이 게재됐다.(논문 제목 : Metal-induced n+/n homojunction for ultrahigh electron mobility transistors)  

또, 해당 논문의 Top-Page Graphic이 저널 홈페이지에 등재되는 동시에 ‘Feature Article’로도 선정됐다. 

연구팀은 8K AM-OLED와 같은 차세대 디스플레이에 적용하기 위하여 필수적인 고성능 트랜지스터를 성공적으로 구현했으며, Al 금속의 도입을 해여 다른 성능의 저하 없이 기존 20 cm2/Vs 수준에서 150 cm2/Vs 이상으로의 현저한 트랜지스터 전계 효과 이동도 향상을 보고했다. 

이번 연구는 실험적인 결과뿐만 아니라 DFT calculation 및 다양한 분석을 통해 이동도 향상의 메커니즘을 확실하게 입증했으며 우수한 전기적 특성과 더불어 전기적 신뢰성을 확보해 현재 고비용의 Low-Temperature Poly-Si (LTPS) 트랜지스터를 값 싸게 대체할 수 있는 효율적인 방법을 제시했다. 

김현석 교수는 “이번 연구는 현재 고이동도 (>50cm2/Vs) 를 요구하는 디스플레이 구동 소자로 사용되고 있는 LTPS 트랜지스터를 비용 효율적으로 대체할 수 있는 새로운 방법을 제시하는데 있어 의미있는 연구”라고 말했다.

이와 관련해 연구팀은 실제 응용 가능성을 높이기 위해 top-gate structure에서 금속 층을 도입 함으로써 안정적으로 고이동도를 달성하기 위한 연구를 진행하고 있다. 




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