Special ІІ 생태계 창조형 첨단 반도성세라믹 소재 기술개발(1)/ 조형균 외

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특집

편집부
등록 2013-11-05 09:56:52
수정 2015-02-22 17:15:15

첨단 반도성 세라믹 소재 개발 개요 및 필요성

조 형 균_ 성균관대학교 신소재공학부 교수
윤 명 구_ 성균관대학교 신소재공학과 박사과정
서 형 탁_ 아주대학교 신소재공학과 교수
장 원 근_ 한국광기술원 광응용연구사업부 책임연구원

21세기를 맞이한 지 어느덧 10년이 넘게 흘렀다. 그동안 인류의 생활양식은 정보통신기술 및 기기의 발달과 함께 많은 변화가 있었다. 일명 삐삐라 불리는 Beeper, 휴대전화, 노트북 등 20세기형 첨단기기를 넘어 무선인터넷, 터치스크린, 컴퓨터 기능 등이 탑재된 스마트폰, 태블릿 PC 등 21세기형 휴대용 정보통신기기를 통해 이제는 사람들이 걸어다니면서 인터넷을 하고, 메신저를 하며, 심지어 영화를 감상하며 인터랙션으로 게임을 즐긴다. 뿐만 아니라 은행 업무도 보고 가계부를 쓰며 메모도 하는 등 일상적인 일도 스마트폰이나 태블릿 PC 등을 통해 빠르고 간편하게 한다. TV로 대변되는 디스플레이 분야도 20세기형 디스플레이인 흑백 및 칼라 CRT에서 21세기에 들어서면서부터는 평판형 디스플레이가 대중화되었고 대중의 요구에 발맞추어 벽에 걸을 수 있을 정도로 가볍고 얇은 벽걸이형 TV, 또한 보다 실감나는 영상을 위해 대면적, 고화질의 디스플레이로 발전, 구현되고 있다. 그리고 아직은 대중화되지 않았지만 벌써 3D TV, 곡면 TV 등이 출시되는 등 10년 전에는 상상도 할 수 없었던 일들이 벌어지고 있다. 조명 분야 역시, 20세기형 조명인 백열전구, 형광등에서 이제는 LED 반도체를 이용한 친환경/저비용 조명이 가깝게 다가와 있다. 이미 LED 전구는 자동차 헤드라이트, 카메라, 디스플레이의 백라이트로 활용되고 있다.
이렇게 인류의 생활양식에 많은 영향을 끼치는 정보통신기술 및 기기는 이제 전문가들조차 따라가기 쉽지 않을 정도로 급속히 발전하고 있다. KISTI, KISTEP 등 여러 전문기관에서는 미래 사회에 대한 전망을 하면서 과연 미래사회에는 어떠한 기기들이 필요하며 이에 따라 어떠한 기술들이 요구될 지에 대한 예측을 하고 있다. 그들에 의하면, 향후 미래 기술의 핵심은 지금보다 더욱더 많은 기능들이 한 제품에 탑재된 융합형 기술이 될 것이며 휴대성·편이성이 극대화되어 접고 말아서 다닐 수 있는 기기, 사용자의 목소리, 손동작, 눈의 움직임 등의 변화를 감지하여 여러 기능들을 수행하는 기기 등이 등장할 것으로 예측된다. 예를 들어 휴대폰이 본래의 통신 기능, 현재 스마트폰이 가진 영상, 인터넷, 메신저 등의 기능을 뛰어넘어 조만간 헬스캐어용 센서 등이 내장되어 집에서도 병의 진찰, 진단이 가능하게 된다. 또한 가정 및 사무실에 있는 유리창 및 테이블이 단지 사무용이 아닌 디스플레이, 통신, 정보저장 기능을 갖는 제품들이 나온다. 이러한 미래기술들은 영화 등을 통해 소개되고 있고, 실제로 많은 연구 진척을 보여주고 있어, 영화 아이어맨에서 보여주는 가상현실이 더 이상 먼 미래의 이야기만이 아니라 어쩌면 10년 정도면 현실이 되어 있을 것이다.
1950년대부터 2000년까지 정보통신/전자부품 분야의 기술은 실리콘이라는 가장 기반이 되는 소재가 있었기에 혁신적인 발전이 가능했으며, 아직도 실리콘이라는 반도체 소재는 거의 모든 분야의 전자소자에 핵심 능동형 소재로 활용되고 있다. 그러나 실리콘 반도체는 앞에서 기술한 바와 같이 향후 필요하리라 예측되는 기술에 적용하기에는 한계가 있고, 이는 연구자들에 의해 오래전부터 인식되었다. 따라서 실리콘의 한계를 극복할 새로운 반도성 소재에 대한 개발연구의 필요성이 대두되어, 재료분야의 많은 전문가들이 이에 대한 연구를 활발히 전개해왔다. 특히, 2000년을 전후해서는 고분자를 포함한 유기물을 이용한 유기 반도체가 활발히 연구되었고 많은 연구비가 집중되었다. 현재까지 유기태양전지와 유기박막 트랜지스터 등을 제작하는 데 있어 기술 진보가 진행되어 왔고, 상당한 수준에 도달한 결과들도 꾸준히 발표되고 있다. 그러나 유기물 소재가 가진 치명적인 단점들, 특히 수분에 대한 취약성, 짧은 수명, 낮은 전하 이동도 등은 양산 단계를 고려할 때, 아직도 극복해야 할 문제점으로 남아 있는 상황이다.
반면에 전자세라믹 소재는 오래전부터 전자소자에 유전물질로 활용되어왔고, 특히 금속산화물로 대표되는 반도성 세라믹 소재는 본래 투명하면서 전도성을 갖는 성질을 이용한 투명전극 소재로서 활용되다가 2000년대 초중반, 캐리어 제어에 의해 반도체 성질을 가지는 ZnO, ZnSnO, InGaZnO 등의 금속산화물을 이용한 TFT 제작 등의 초기 결과가 보고되었다. 그리고 이에 대한 집중 연구가 진행된 2006년 이후, 채 10년도 되지 않아 유기물 소재를 뛰어넘는 결과들이 발표되고 있고, 비정질 실리콘보다 월등한 특성을 보여주고 있다. 게다가 초기 연구에서 문제로 제기되었던 안정성이 확보되면서, 이제는 실리콘을 대체할 수 있는 물질로서 매우 큰 주목을 받고 있다. 특히 이 소재를 활용한 산업체 적용 연구는 전세계에서 국내 기업이 가장 앞선 기술력으로 세계를 선도하고 있어 향후 디스플레이 등의 분야에서 기술우위를 유지할 수 있는 좋은 여건이 형성되어 있다. 그러나 이는 엄청나게 많은 반도성 세라믹 소재 중 일부 소재만을 활용한 결과이고, 그들 소재의 수많은 성질 중 몇 가지만을 이용한 결과에 불과하여 향후 전자소자 분야에서 반도성 세라믹이 어떤 역할을 하고, 어떤 부분에 활용이 될지는 전문가들도 쉽게 예단하기 어렵다. 따라서 본 기고에서는 반도성 세라믹 소재란 무엇이고, 어떤 특성을 가지고 있으며, 기술적으로 극복이 필요한 문제점들이 어떤 것들이 있고, 향후 어떤 산업 분야에 적용이 가능한지 소개함으로써 독자들의 반도성 세라믹에 대한 이해와 안목을 넓혀 앞으로 이들의 활용 범위를 확대해 나가는 데 도움이 되고자 한다.

1. 반도성 세라믹이란?

반도체란 상온에서 전기가 잘 통하는 금속, 전해질 등의 도체와 유리, 도자기, 플라스틱처럼 전기가 거의 흐르지 않는 절연체와의 중간 크기의 전기전도도를 갖는 물질군을 의미한다. 반도체 소재의 가장 중요한 특징은 전기 전도도의 크기 그 자체보다 오히려 온도 및 전압 변화나 미량의 불순물의 존재 등으로 인해 전기적 성질이 현저하게 변화하는 것이며, 이 성질을 다양한 응용분야에 이용한다. 예를 들면 실리콘이나 도핑된 BaTiO3 같은 반도체는 극저온에서는 절연체에 가깝게 전기전도성을 나타내지 않지만, 온도가 상승되면 급격히 전도성을 나타내게 되는데 이 성질을 이용하여 온도를 측정하는 서미스터(Thermistor, 열가변저항기)를 제작한다[1].
가장 대표적인 반도체인 실리콘은 보통 단결정으로 성장시켜 여기에 3족 혹은 5족 원소를 불순물로서 첨가하여 각각 P형 혹은 N형 특성을 구현한다. 그리고 이러한 두 가지의 불순물 반도체를 이용한 PN형태의 다이오드 구조, MOS 커패시터 구조, PNP·NPN 형태의 이극접합 트랜지스터 구조 등을 만들어 정류기, 증폭기, 스위치, 논리회로, 메모리 등으로 지금까지 응용되어 왔다. 그리고 최근에는 다결정질 및 비정질 형태의 박막 구조로 태양전지 및 박막형 트랜지스터(TFT)를 제작하는데 활용이 되고 있다.
이렇듯 현재까지 가장 많은 분야의 전자소자에 적용되고 있는 실리콘 소재는 지금까지 전자소자가 가져야 할 요구조건을 만족시키는 데 문제가 없을 정도로 그 특성이 우수하며 또한매우 저렴하고 풍부한 원료의 공급이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 표면에 자연 산화막을 형성하는 문제와 함께, 유리 기판 등에 증착을 하게 되면 다결정 혹은 비정질 박막을 형성하게 되는데, 이때 다결정의 경우 결정립계의 불균일한 분포 등으로 대면적 소자로의 적용에 문제를 가지고 있다. 또한 비정질 실리콘의 경우 대면적 공정에 유리한 장점이 있지만 소자의 이동도가 결정일 때에 비해 매우 떨어져 고속구동소자에는 적용이 어렵고, 대기 중에 노출되었을 때 환경요인에 의해 특성 변화가 쉽게 일어난다는 약점이 있다. 따라서 대면적 으로의 적용, 고속구동, 고안정성 등 현재 그리고 앞으로 전자소자가 가져야 할 요구조건을 모두 만족시킬 수 있는 새로운 소재의 필요성이 대두되고 있다.
반도성 세라믹은 무기물 기반으로 반도체 특성을 가지고 있는 신소재로 주기율표상에서 6족에 위치하고 있는 산소(O), 황(S), 셀레늄(Se) 등과 금속이 이온결합된 금속산화물, 금속황화물, 금속셀렌화물 등과 함께 이들의 합금 형태인 칼코겐화물(chalcogenide)이 있다. 이들은 기존에 절연특성으로 대표되었던 산화물 세라믹 소재들과 같은 형태를 가지고 있지만 절연성뿐만 아니라 반도성, 심지어는 전도성의 성질도 보여주고 있기 때문에, 이를 함께 묶어 반도성 세라믹 소재라고 일컫는다. 이들 반도성 세라믹 소재들은 실리콘과는 달리 금속과 6족 원소가 정량적으로 양론화합물을 형성할 경우에는 절연 특성이 예상되지만, 대부분의 경우 비양론 화합물로 존재하여 반도성 혹은 전도성을 가지게 된다. 예를 들어 ZnO와 TiO2는 산소양이 부족하여 산소공공이 형성되고, 이들은 약하게 결합된 전자를 생성하여 열, 빛 등의 외부 자극에 의해 쉽게 전자를 공급하는 역할을 하여 자발적으로 N형 반도체 거동을 보여준다. 반대로 Cu2O, SnO, NiO 등은 산소가 금속 원소에 비해 상대적으로 풍부하게 형성되어 약하게 결합된 정공을 생성하여 자발적으로 P형 특성을 보여주려는 거동을 보여주고 있다. 또한 다양한 금속 물질을 불순물로 첨가하여 전기전도도를 제어할 수 있다. 이렇듯 금속 양이온과 산소 등 음이온의 상대적인 양, 불순물의 존재 등이 전기전도도 제어에 중요한 역할을 하는 반도성 세라믹 소재는 제작 공정 시에 성장 변수, 도핑 물질 및 양, 후처리 공정 등을 변화시킴으로써 전도성, 반도성, 절연성의 성질을 모두 구현할 수 있는 매우 독특한 물성을 가지고 있는 재료이고, 이 특성이 반도성 세라믹 소재들이 주목을 받게 된 이유이다.

2. 반도성 세라믹 소재의 특성

기존 실리콘 반도체 소재가 정류기, 증폭기, 스위치, 논리회로, 메모리 등에서 우수한 특성을 보여주었고, 현재 태양전지의 주 원재료로 이용되고 있지만, 공정온도와 소자성능의 비례성은 저온공정에서 소자의 고속화 및 성능의 균일화를 달성해야 하는 최근의 요구조건을 만족시키기에는 소재 측면에서 근본적인 한계에 도달해 있다. 이는 실리콘의 공유결합 오비탈 (sp3 혼성화 오비탈, 정사면체 구조)의 이방성에 인한 것으로 궤도 겹침이 잘 일어나기 위해서는 원자들의 배열이 규칙적이어야 하며 높은 온도를 필요로 한다. 이에 반해 반도성 세라믹은 전도대를 형성하는 금속의 ns 오비탈(구형)의 등방성과 큰 반경으로 인한 궤도 겹침의 용이함으로 인하여 저온공정에서 형성된 비정질상에서도 높은 이동도를 가질 수 있어 실리콘의 대체 재료로서 주목을 받고 있다. 또한 반도성 세라믹은 강한 이온도(ionicity)로 인한 넓은 밴드갭을 가지고 있어 투명하기 때문에 투명전자소자 분야를 창출할 수 있는 미래형 소재이다.
반도성 세라믹 소재는 i) 저렴한 원재료 가격, ii) 그 양의 풍부함으로 인한 원활한 공급, iii) 비독성, iv) 인체 친화성, v) 습식식각 가능, vi) 높은 열적/화학적 안정성, vii) 가시광/적외선 영역에서 높은 투과도, viii) 넓은 범위의 전기전도도 등의 장점을 가지고 있다. 특히 90% 이상의 가시광 투과도와 전도체/반도체/절연체를 모두 포괄하는 넓은 전기전도도는 향후 반도성 세라믹 소재의 응용 가능성에 있어 중요한 물성이다. 한동안 반도성 세라믹 소재는 그것의 여러 성질 중 주로 투명 전도성을 활용한 투명전극 분야에 국한되어 발전되었으나 최근에는 반도체 성질을 이용한 LED, TFT 등 반도체 소자로의 활용 가능성에 관심이 집중되고 있다.
반도성 세라믹 소재의 응용분야는 활성층으로서 청색 및 자외선 발광소자(LED) 및 광감지기, 전계방출 디스플레이와 같은 광전소재 분야 및 OLED backplane용 투명 세라믹 TFT에서의 채널 등이 있다. 반도성 세라믹 소재에 대한 연구 초기에는 ITO를 중심으로 한 투명전도성 박막에 대한 연구에 집중되었고, 주로 태양전지, 터치패널 등에서 수동형(passive) 소자로서 활용되었다(제1세대). 그러나 세라믹 소재들이 광학적으로는 기존의 반도체 소재들보다 엑시톤 결합에너지가 매우 커 상온에서도 엑시톤 재결합이 가능하여 높은 광효율이 기대되는 LED 소자로의 적용이 가능하고, 전기적으로는 저온공정에도 불구하고 높은 이동도 값을 가져 소자의 고속화와 특성 균일도를 동시에 만족시키는 TFT 소자를 제작할 수 있는 등 우수한 반도성 성질을 활용한 능동형(active) 소자를 제작하는 연구들이 앞선 제1세대 연구를 지나 현재까지 활발히 전개되었다(제2세대). 앞으로 반도성 세라믹 소재 분야에서 기술 장벽이 높은 P형 반도성 세라믹의 개발과 낮은 누설전류를 보여주는 유전체의 개발이 완료되면, 투명 CMOS, 투명 스마트카드, 투명 IC, 투명 백색 LED, 투명 기능성 유리 등의 개발이 진행되어 제3세대 반도성 세라믹 전자소자의 시대가 열릴 것으로 예측하고 있다 (그림 1).
차세대 전자소자용 능동형 반도체 소재 후보로는, 기존 단결정·다결정·비정질 형태의 실리콘 소재와 함께 반도성 유기소재와 산화물을 포함한 반도성 세라믹 소재가 주목을 받고 있다. 향후 미래 기술에 있어서 활용될 소재들은 다양한 기능을 구현함과 동시에 공정 비용이 낮고, 저온 공정이 가능하며, 환경친화적이어야 한다. 특히 디스플레이 시장 진입을 위해서는 소재의 장시간 안정성 확보가 필수 조건이다. 디스플레이의 TFT소자로 적용했을 때의 각 소재의 특성을 비교한 아래 표 1을 보면, 재료의 성능 및 안정성은 단결정이나 다결정 실리콘을 넘을 수 있는 소재들은 나와 있지 못하다. 그러나 향후 거의 대부분의 전자소자는 재료를 특정 기판 위에 박막 형태로 제작하는 공정을 필요로 하는데 단결정 혹은 다결정 실리콘 박막을 형성하는 데에는 높은 공정온도가 필요하고, 비용도 늘어나 적절하지 않다. 이와는 반대로 비정질 실리콘은 저온공정이 가능하고 결정립계가 없어 대면적에서도 높은 소자 균일도를 확보할 수 있다는 장점이 있지만, 공유결합의 이방성을 갖는 실리콘은 비정질상일 때 이동도가 급격하게 낮아지고 빛이나 대기에 노출되었을 때 특성 변화가 일어나기 쉬운 단점으로 인해 실제 상업적으로 이용하는 데 많은 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 향후 전자소자에 있어서 중요한 요소가 공간적 제한이 없는 투명성이 점점 강조되고 있는데, 실리콘은 기본적으로 불투명한 소재로 투명전자소자에서는 활용이 불가능하다.
유기소재의 경우는 유연성이 좋아 플렉시블 전자소자에 높은 활용도가 기대되고, 저온공정이 가능하며, 용액기반 공정을 통해 비용절감도 가능할 뿐 아니라, 대면적으로의 우수한 적용 특성도 보여주고 있는 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 이동도가 단결정·다결정 실리콘이나 산화물에 비해 낮을 뿐 아니라, 비정질 실리콘처럼 신뢰성 문제가 아직까지 해결되지 않았다는 치명적인 단점이 존재하여 앞으로 좀더 특성이 개선된 공정 개발 및 소재 개발이 필요하다. 또한 P형에 비해 N형 유기소재는 낮은 이동도를 보여주고 있어, 향후 활용 분야의 확대를 위해서도 N형 유기소재에 대한 기술 진전이 필요하다.
이에 비해, 반도성 세라믹 소재들은 모든 부분에 있어 최고는 아니지만 우수한 특성을 가지고 있음을 아래 표 1을 통해 알 수 있다. 특히 주목할 것은 반도성 세라믹은 저온공정에서 형성되는 비정질상에서도 높은 전하 이동도를 가지고 있어 높은 소자 균일도 확보와 소자의 고속화, 유연 기판에의 적용성 등의 장점을 동시에 지닐 뿐 아니라, 투명한 특성을 가지고 있어, 투명전자소자 구현을 위한 가장 핵심이 되는 소재라는 점이다. 또한 대표적인 반도성 세라믹 소재인 IGZO의 초기 TFT 적용 연구에서는 구동시간, 환경요인, 광조사 등에 의해 특성 변화가 심하게 일어나는 낮은 신뢰성 문제가 보고되었는데, 이제는 LCD나 OLED 같은 디스플레이의 TFT 소자에 적용될 정도로 상당한 신뢰성을 확보하고 있다. 이를 보면 IGZO 이외에 다른 반도성 세라믹에서도 높은 신뢰성을 확보하는 일이 불가능하지 않다는 것을 알 수 있다. 한편, 본래 반도성 세라믹이 지닌 낮은 신뢰성 즉, 대기·빛 등에 노출되었을 때 일어나는 특성 변화를 이용하여 광센서, 가스센서, 메모리 등에 적용하는 연구 또한 주목을 받고 있다. 특히 반도성 세라믹 소재들은 이원계, 삼원계, 사원계를 고려할 때 수백~수천까지 조합이 가능한 소재들로 어떤 소재가 어떤 특성을 갖고 어떤 쓰임새를 지닐지 아직 확실히 정립되지 않았기 때문에, 향후 미래전자소자 분야에서의 핵심 기술은 각각의 쓰임새에 최적화된 반도성 세라믹 소재를 개발하고 적용하는 기술이 될 것이라고 단언할 수 있다.

3. 반도성 세라믹 소재의 현황 및 문제점 분석

1) N형
반도성 세라믹 소재는 다수캐리어의 종류에 따라 N형과 P형으로 구분하여 정의할 수 있고, 이들을 각각 활용한 소자뿐만 아니라, PN 접합형 다이오드 소자를 활용한 응용이 연구되고 있다. 이중 N형 반도성 세라믹 소재는 근 10년간 비약적인 연구 발전이 이루어진 상황이지만, 이에 비해 P형은 아직 안정된 특성을 보여주는 소재들이 제한적으로 발표되고 있는 실정이다. N형 반도성 세라믹 소재는 크게 그림 2와 같이 두 종류로 구분하여 연구되어지고 있다. N형 반도성 세라믹에서 가장 대표적인 소재는 ZnO, SnO2, In2O3 등이 있다. 이를 활용한 N형 TFT에 대한 매우 많은 결과들이 발표되고 있지만, 주로 다결정 형태로 성장거동을 보여주고 있어, 대면적 소자 구현에 있어 제한이 있어, 비정질 구조이면서 우수한 성능을 가지는 다원계 반도성 세라믹 소재가 더욱 각광을 받고 있다. InGaZnO로 대표되는 다원계 소재에는 3원계, 4원계, 심지어 5원계 N형 반도성 소재까지 보고되고 있다. 특히 이들 소재들은 저온공정의 합성을 통해서도 매우 높은 이동도와 높은 신뢰성을 보여주고 있어, 이미 AMOLED의 차세대 구동소자로서 개발 연구되어 일부 상용화가 진행되어 있어, 반도성 세라믹 중 가장 시장에 근접해 있는 소재이다.
그러나 차세대 디스플레이의 구동소자에 요구되는 이동도 값이 점점 높아지고 있어, 향후 50cm2/Vs 이상의 고이동도 소재 개발이 필요한 연구이다. 그러나 현재까지 발표된 다원계 세라믹 소재들은 이러한 수치를 달성하기에는 한계를 보여주고 있어, 새로운 소재의 개발 및 공정에 대한 새로운 접근 연구가 당면 과제로 남아 있다. 이를 위해 최근에 다층 채널구조, 화학기상 증착 공정(CVD)의 도입이 연구되고 있다. 또 다른 접근 방법으로는 여러종류의 금속이 포함된 다원계 세라믹 반도체가 조성에 대한 불균일도로 인해 전하 이동에 대한 장벽이 자연스럽게 형성이 되고 이로 인해 이동도 향상에 한계가 있다고 보고, 단일 성분의 금속이 포함된 oxynitride 반도성 소재에 대한 연구도 최근 주목을 받고 있다. 특히 비정질 상을 확보하기 위한 방법으로 다성분계 금속원소를 첨가하는 대신, 음이온 특성을 가진 원소들을 첨가하여 결정성을 억제하는 방법들로 주목을 받고 있다.

2) P형
반도체 소자의 근간이 되는 기본 소자 구조는 PN 접합형 다이오드 구조이다. 그러나 반도성 세라믹 소재들을 이용한 PN 접합 소자 구조 제작은 매우 어려운 기술 장벽을 가지고 있다. 이는 P형 세라믹 소재들의 부재로부터 발생한 것으로, 향후 고신뢰성 고이동도 P형 반도성 세라믹 소재가 개발될 경우 기존의 전자소자 시장뿐만 아니라, 향후 투명전자소자 시장에도 막대한 파급력을 가져올 기술이다. 그럼에도 불구하고 이에 대한 연구는 최근 몇 년 사이에 시작될 정도로 매우 초기단계에 있고, 세계적으로도 기존 N형 소재 개발에 앞선 기술력을 보유한 몇몇 그룹에 의해 주도되고 있는 상황이다. 특히 N형 반도성 세라믹 소재가 산업화에는 국내기업이 최고 수준에 있지만, 원천소재 확보를 하지 못해 큰 어려움을 겪어왔다. 따라서 P형의 필요성이 대두되고 있는 현 상황에서 P형 소재기술의 확보는 어느 연구보다도 중요하고, 집중 연구가 절실히 요구되는 분야이다.
P형 소재로는 ZnO에 도핑을 통한 접근 방법이 많이 진행되어 왔지만, 짧은 수명과 성능지수가 낮아 어려운 기술로 인식되고 있고, 최근에는 도핑을 이용한 방법보다는 새로운 P형 반도성 세라믹 소재 개발에 대한 연구로 연구접근이 이동하고 있다. 현재 연구개발이 필요한 P형 반도성 세라믹 소재 연구는 다음과 같이 분류할 수 있다: i) Zn계 P형 반도성 세라믹, ii) 비 Zn계 이원계 반도성 세라믹 소재, iii) 비 Zn계 다원계 반도성 투명 세라믹 소재, iv) Oxychalcogenide 반도성 세라믹 소재.

< 이하 생략- 자세한 내용은 세라믹코리아 2013년 9월호를 참조 바람.>

[References]
[1] “광/전자 세라믹스”, 한국과학기술정보연구원 (2007)
[2] “Transparent Electronic Products Soon a Reality”, Nikkei Electronics Asia (2007)
[3] “산화물 박막트랜지스터 기술 현황 및 전망”, KIC News, 11(5) (2008)
[4] “Zinc-Oxynitride TFTs: Toward a New High-Mobility Low-Cost Thin-Film Semiconductor”, Information Display 2/13 (2013)
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[6] “Thin-Film Transistor Fabricated in Single-Crystalline Transparent Oxide Semiconductor”, Science, 300,1269 (2003)
[7] “차세대 디스플레이 산업 동향 및 전망(1)”, 충남테크노파크 디스플레이센터
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