박 진 성_ 한양대학교 신소재공학부 교수

1. 서론
2003년 동경공대 호소노 교수 그룹에서 처음 으로 단결정 InGaO3(ZnO)5 (c-IGZO)박막의 반 도체 물성에 대하여 보고하였다.[1] Pulse Laser Deposition(PLD)을 이용하여 고온에서 성장시킨 cIGZO는 3eV 이상의 높은 밴드갭을 가지고 있어 투 명한 박막 소재의 특성을 가지고 있었다. 이를 이용하여 그림1과 같이 결정구조와 단위 박막 트랜지스 터를 제작하여 이동도 80cm2/V.sec의 우수한 전자 이동도와 on/off 전류 점멸비를 보였으며 새로운 산 화물 반도체 소재의 가능성에 대하여 언급하였다. 이후 동일 그룹에서 비정질 InGaZnOx (a-IGZO)를 2004년도에 보고하면[2] 비정질 구조임에도 불구하 고 10cm2/V.sec 이상을 갖는 박막 트랜지스터 특성 을 보고하면서, 기존의 비정질 실리콘을 이용한 디스플레이의 구동소자에서 한계로 느껴졌던 이동도 의 문제를 해결할 수 있는 해법에 접근해 갈 수 있게 되었다. 현재 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)를 이용한 디스플레이 산업의 급격 한 성장에서 산화물 반도체의 역할은 매우 크다고 할 수 있다. 상기 a-IGZO 반도체는 기존의 비정질 실리콘의 결정화에 대한 요구가 높아지고, 대면적에 대한 레이저를 이용한 결정화 장비의 대형화 기술 부재와 대면적 생산성 고려에 대한 대안 부재 등으 로 인하여, 동일 크기의 구동소자에서 높은 전류 구 동을 요구하는 OLED 소자의 특성에 대하여 핵심 대안이 되었으며, 이후 LG 디스플레이는 2013년 세 계최초 산화물 반도체 기반의 AMOLED TV 제품 을 출시하면서 새로운 TV 시장의 포문을 열었다. 이 후 공정 기술의 안정화 등을 통하여 높은 수율을 기 록하면서, 2018년 프리미엄 TV 시장에서 큰 두각을 나타내게 되었다. 현재 8K OLED TV를 선보이면서 제품기술의 선도를 보이고 있으며 이 기술의 핵심 기 반은 산화물 반도체 박막 소재와 공정 등이 높은 관심과 기술 개발 등이 여전히 진행되고 있다.