능동층 두께가 알루미늄 아연 주석 산화물(AZTO) 박막 트랜지스터(TFT) 및 인버터 성능에 미치는 영향을 조사하고 논리 회로에서의 응용을 촉진하기 위해, 본 논문에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하여 다양한 두께의 AZTO 박막을 제조하고, 이를 능동층으로 하는 하부 게이트 상부 접촉 구조의 AZTO-TFT 소자를 제작하였다. 필드 방출 주사전자현미경(SEM) 및 X선 광전자 분광법(XPS)을 통해 박막의 미세 구조와 구성 성분을 분석하였고, 소자의 전기적 특성을 측정하였다. 연구 결과, AZTO 능동층 두께가 증가함에 따라 산소 결손 농도가 점차 증가하는 것을 확인하였다. 적절한 산소 결손은 결함 및 불순물이 캐리어 산란을 줄여 전송 저항을 감소시키고, 이로 인해 전계 효과 이동도가 향상된다; 동시에, 소자가 켜진 상태에서는 더 많은 캐리어가 흐를 수 있어 소스-드레인 전류가 증가하고 스위칭 비율이 향상된다. 결과는 능동층 두께가 82 nm일 때 AZTO 박막 품질과 소자 성능이 가장 우수하며, 전계 효과 이동도는 7.47 cm²·V⁻¹·s⁻¹, 임계 전압은 14.25 V, 서브스레숄드 스윙은 1.35 V/dec, 전류 스위칭 비율은 6.16×10⁷임을 보여준다. 이 최적 조건을 기반으로 제작된 저항 부하형 인버터는 전원 전압(V_DD) 25 V에서 8.8의 높은 이득을 기록하였으며, 완전 진폭 특성과 양호한 노이즈 허용도를 갖추어 논리 회로의 다음 단계 소자를 효과적으로 구동할 수 있다.

박막 트랜지스터; AZTO; 저항 부하형 인버터