특히, 트랜지스터를 적층해 메모리 밀도를 높일 수 있는 DRAM 형태로 제안되고 있는 비정질 인듐 갈륨 산화물(a-IGZO) 박막 트랜지스터이다.
문제는 금속 전극과 IGZO 채널 사이의 계면 저항이 과도할 수 있다는 점이다.
인터페이스에 수소를 도입하면 이 인터페이스 저항을 영구적으로 감소시키는 변화가 일어날 수 있는 것으로 알려져 있으며, Tokyo Tech에 따르면 가스를 상위층을 통해 인터페이스로 확산시키는 방법은 이전에 발견되었지만 이는 다단계 프로세스입니다. 적층형 박막 트랜지스터에는 실용적이지 않습니다.
도쿄 팀은 소스 및 드레인 접촉 금속으로 팔라듐을 선택했는데, 이는 원자 사이에서 수소를 흡수하는 데 매우 뛰어납니다.
전극이 트랜지스터 근처의 층 표면에 도달하는 한 팔라듐은 심지 역할을 하여 금속 내부의 중요한 인터페이스에 수소를 전달합니다.
"이 방법은 후처리 시간을 단축하고 가공 온도를 낮추기 위해 수소 확산 속도와 수소 용해도가 높은 금속이 필요합니다."라고 Tokyo Tech의 MDX 요소 전략 연구 센터 연구원 Masatake Tsuji가 말했습니다. "우리는 수소 해리와 수송을 촉매하는 이중 역할을 수행하는 팔라듐을 활용하여 저온, 심지어 깊은 내부 접촉에서도 비정질 산화물 반도체의 수소 주입에 가장 적합한 재료가 되도록 했습니다."
개념 증명을 통해 팔라듐 박막 전극을 갖춘 IGZO 박막 트랜지스터를 제작하고, 150% 수소 분위기에서 10°C, 5분간 열처리했습니다.
“테스트 결과 TFT의 접촉 저항이 3.2배 정도 감소한 것으로 나타났습니다. 더욱이, 전하 캐리어 이동도는 2cm20/V/s에서 거의 2cmXNUMX/V/s로 증가했습니다.”라고 대학에 따르면. "게다가 이 방법은 TFT의 안정성을 보존하여 전극의 수소 확산으로 인한 부작용이 없음을 시사합니다."
여담으로 연구팀은 ZnO-SiO2를 골랐다.2 채널에서 불순물과 물을 차단하고 수소를 차단하여 팔라듐이 인터페이스에 대한 유일한 경로가 되도록 트랜지스터 위의 패시베이션 층으로 사용됩니다.
이 연구는 ACS Nano에 '산화물 박막 트랜지스터의 매립 인터페이스에서 낮은 접촉 저항 형성에 대한 접근 방식: 팔라듐 매개 수소 경로 활용'이라는 제목으로 게재되었습니다.