In this study, the vertical channel thin film transistor based on oxide semiconductor for ultra-high resolution OLED was fabricated with channel-define layer using solution process instead of the vacuum process. The solution process has several advantages such as easy method to fabricate thick films as well as low cost to manufacture. In addition, in order to increase concern of flexible device, the flexibility of channel define layer which is the thickest part within V-TFT, should be improved. Therefore, we fabricated a device using organic material such as polyimide to confirm the applicability for V-TFT.
Using a solution process, we fabricated silicon oxide with good chemical and electrical characteristics, and then top-gate staggered TFT with solution processed SiO2 (Sol-SiO2) buffer layer was fabricated and compared the performance difference with PECVD SiO2 buffer layer. The Sol-SiO2 device performance shows any degradation, so we applied Sol-SiO2 to spacer of V-TFT. And we fabrication a top gate device using polyimide buffer layer, confirmed the influence of organic back channel on oxide TFTs, and applied polyimide to fabricate vertical transistor.
본 연구에서는 초고해상도 올레드 디바이스 제작을 위해 산화물반도체를 기반으로 한 수직채널 박막트랜지스터의 채널디파인레이어를 기존의 진공 공정이 아닌 용액공정으로 사용하여 소자를 제작하였다. 용액공정은 진공공정과 비교하여 공정이 쉬울 뿐만 아니라 낮은 가격으로 두꺼운 필름을 제작하는데 있어서 용이하다는 장점을 지니고 있다. 또한 소자의 플렉시블화를 높이기 위해서는 소자의 가장 두꺼운 부분인 채널디파인레이어의 유연성이 개선되어야 하기 때문에 본 연구에서는 유기물을 사용한 디바이스를 제작하여 공정가능성을 확인하였다.
용액공정을 사용하여 화학적, 전기적 특성이 좋은 실리콘옥사이드를 제작하였고, 이를 사용한 버퍼층으로 탑게이트 구조의 트랜지스터를 제작하여 진공공정으로 제작한 실리콘옥사이드와 성능차이가 없음을 확인하였으며 이를 통해 용액공정을 활용한 수직채널산화물 트랜지스터를 제작하였다. 폴리이미드 버퍼층을 사용한 탑게이트 소자를 제작하여 산화물트랜지스터에서 유기물 백채널의 영향을 확인하였으며 폴리이미드를 수직채널트랜지스터에 적용하여 성능을 평가하였다.