학술지
Solution-processed Indium-free ZnO/SnO2 Bilayer Heterostructures as a Low-temperature Route to High-performance Metal Oxide Thin-film Transistors with Excellent Stabilities
16MB1100, 미래광고 서비스를 위한 에너지절감형 환경적응 I/O (Input/Output) 플랫폼 기술 개발,
황치선
초록
The realization of high performance solution-processable metal oxide thin-film transistors (TFTs) with low annealing temperatures remains a challenge in the field of flexible and/or transparent electronics. Indium-based metal oxides are one of the most widely used materials as channel layers of metal oxide TFTs. However, the need for developing indium-free metal oxide materials has become urgent because of the high cost and limited supply of indium. Herein, we report high-performance solution-processed indium-free metal oxide TFTs prepared with low annealing temperatures by introducing ZnO/SnO2 bilayer heterostructures. After photo- and thermal annealing, ZnO/SnO2 bilayers form a unique nanostructure composed of three zones: Zn-only, Zn-Sn-mixed, and Sn-rich zones. The resulting ZnO/SnO2 TFTs exhibit outstanding mobility values as high as 15.4 cm2 V-1 s-1 with a low annealing temperature of 300 °C. These values are the highest yet measured among indium-free and solution-processed metal oxide TFTs prepared under similar annealing conditions. The ZnO/SnO2 TFTs also show remarkable outstanding operational stabilities under various external bias stresses. Their high performances and excellent stabilities can be attributed to the combinational effects of the highly conductive ultrathin Sn-rich channel and balanced carrier concentrations in the Zn-Sn-mixed region. We believe that our work provides a facile route to prepare inexpensive solution-processed electronic devices with earth-abundant materials such as backplane circuits for large-area and flexible displays.
KSP 제안 키워드
Annealing conditions, Carrier concentration, External bias, First Stokes(S1), High performance, Indium-free, Low annealing temperature, Low temperature(LT), Metal-oxide(MOX), Oxide TFTs, Oxide material
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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