The structural characteristics of ZnO thin films for TFT driver circuit

Abstract: The effect of sputtering condition on the structural properties of ZnO thin films grown by RF magnetron sputtering system was investigated for TFT driver circuit. ZnO thin films were grown with ZnO target varying RF power and working pressure. Structural properties were investigated by X-ray dif-fraction (XRD) and atomic force microscope (AFM). The ZnO thin films have sufficient crystallinity on the 100W RF power. But, the surface roughness of ZnO films was increased as increased RF power. As increased working pressure from 5 mTorr to 15 mTorr, a full width at half maximum (FWHM) of ZnO (002) peak was increased. Keywords: Thin film transistor, Thin film, Oxide semiconductor, Grain size, Atomic Force Microscopy 1. 서 론 최근 선박의 평형을 유지하기 위해 선박에 유입되는 선박평형수(Ballast water)의 처리방법에 소비전력이 적은 자외선 발광 다이오드(UV LED)를 적용하려는 시도가 이루어지고 있다[1]. UV LED 는 AlN 기반의 재료를 사용하여야 하나 격자부정합으로 인한 발광효율이 저하, 온도 민감성, 높은 Al 농도에서의 낮은 성장률 등으로 AlGaN/GaN계를 이용한 UV LED는 제작에 많은 어려움이 있다[2]. 또한 기존의 디스플레이를 대체할 수 있는 투명하고 유연한 특성을 가지는 차세대 투명 플렉시블 디스플레이(transparent flexible display)에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 플렉시블 디스플레이의 active matrix를 위한 구동소자는 수소화된 비정질 실리콘을 채널 물질로 사용한 박막트랜지스터(hydrogenated amorphous silicon thin film transistor, a-Si:H TFT)가 증착공정이 간단하고 공정비용이 적게들어 주로 사용되고 있다[3].