Rectifying diodes have been emerging as one of promising components for advanced functional devices including resistive random access memory and backplanes of active-matrix system. Among various types of diodes, metal-insulator-oxide semiconductor diodes have been extensively studied for their outstanding stability and rectifying characteristics. In this dissertation, we developed an ALD-assisted oxide thin film diode by interface engineering, and obtained high on/off ratio of ~ $10^8$, low off current density of $10^{-9} A/cm^2$ and good reliability. Also, we studied an exact mechanism of current flow through various chemical and electrical analysis. Furthermore, we utilized the diodes to demonstrate an active-matrix platform for a wearable electronic system. Consequently, a wearable active-matrix pressure sensor array based on a contact resistive sensor was successfully developed and characterized.
전류를 조절하는 정류 다이오드는 스위칭 장치로써 저항형 메모리나 능동형 시스템과 같은 차세대 소자에 적용되며 각광받아왔다. 특히, 금속-절연체-산화물 반도체 구조의 다이오드는 좋은 안정성과 정류 특성 때문에 최근에 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 원자층 증착법을 활용한 금속-산화물 반도체-절연체 다이오드를 개발하여, $10^8$ 에 달하는 높은 온오프 특성과 오프상태에서 $10^{-9} A/cm^2$ 의 낮은 전류 밀도, 그리고 환경적 전기적 안정성을 확보하였다. 또한, 다양한 화학적 전기적 접근을 통해 다이오드의 전류 흐름 매커니즘에 관하여 심도있게 연구를 수행하였다. 더 나아가 이러한 다이오드를 사용하여 웨어러블 시스템에 적용될 수 있는 능동형 플랫폼을 만들고자 하였고, 저항방식의 마이크로피라미드를 활용한 웨어러블 능동형 압력센서를 성공적으로 개발하였다.
