하태준 교수 연구팀(전자재료공학과),

탄소 나노튜브 박막 트랜지스터의 2D 전하 전이 메커니즘 규명

- 국제 저명 학술지 Nano Research (IF : 8.897) 게재 -

[(좌측부터) 석박사 통합과정 박상준, 하태준 교수, 석박사 통합과정 강병철]
 

본교 하태준 교수(전자재료공학과) 연구팀은 2차원 (2D) 랜덤 네트워크 (random network) 기반 단일벽 탄소 나노튜브 박막 트랜지스터 (SWCNT-TFT)에서의 전하 전이 메커니즘을 DC 및 시간에 따른 과도 상태 (time-domain transient measurements) 비교 분석 연구를 통해 규명하였다.(참고: https://doi.org/10.1007/s12274-021-3697-0)

단일벽 탄소 나노튜브 (SWCNT)는 박막 트랜지스터 (TFT)에서 뛰어난 전기적/재료적 특성으로 인해 저차원 나노 채널 물질로서 최근 많은 주목을 받고 있다. 특히, SWCNT-TFT의 2D 전하 전이 메커니즘을 규명하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔지만, 대부분의 연구는 단일 SWCNT 기반의 1D 전하 전이 메커니즘 규명에 집중하였고, 전하의 트래핑(trapping) 및 디트래핑 (de-trapping)이 발생하는 랜덤 네트워크 기반의 2D 전하 전이 메커니즘을 규명하는 연구는 미흡한 실정이다.

이번 연구를 통해 하태준 교수 연구팀은 측정 온도별 시간에 따른 과도 상태의 전하 전이 특성을 분석하여, 채널에서 전하의 속도 분포 특성을 추출하였으며, 이론적 트래핑 모델을 통해 shallow/deep trap 메커니즘을 규명하였다. 또한, 저차원 나노 반도체 기반 2차원 전하 전이 거동에 대한 체계적인 분석을 확장시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.

한편, 이번 연구는 미래창조과학부가 주관하는 한구연구재단 중견연구사업 지원으로 수행되었으며, Springer에서 발행하는 나노 과학 및 나노 기술 분야 국제 학술지인 Nano Research (IF : 8.183)에 Comprehensive Analysis of Two-Dimensional Charge Transport Mechanism in Thin-Film Transistors based on Random Networks of Single-Wall Carbon Nanotubes Using Transient Measurements의 제목으로 게재되었다.