DC/AC bias stability of a-IGZO TFT and New AC programmed Shift Register

비정질 IGZO 박막 트랜지스터의 직류/교류 바이어스 신뢰성과 교류 동작하는 시프트 레지스터

비정질 IGZO 박막 트랜지스터에 포지티브 직류/교류 게이트 바이어스를 인가하여 신뢰성을 분석하고 비정질 IGZO 박막 트랜지스터의 신뢰성을 고려한 시프트 레지스터 회로를 설계하였다. 비정질 IGZO 박막 트랜지스터의 문턱전압은 바이어스 스트레스가 인가되었을 때 양의 방향으로 이동하였고, 전류가 감소하였다. 또한 문턱전압은 직류 바이어스 스트레스가 인가되었을 때 교류 바이어스 스트레스가 인가 되었을 때 보다 더 양의 방향으로 이동하였다. 총 8개의 박막 트랜지스터로 구성된 일반적인 시프트 레지스터 회로에서는 특정 박막 트랜지스터에 직류 바이어스 스트레스가 걸리기 때문에 비정질 IGZO 박막 트랜지스터를 이용하여 구동할 때 회로 오동작을 유발할 수 있다. 비정질 IGZO 박막 트랜지스터의 신뢰성 결과를 고려하여 총 9개의 박막 트랜지스터로 구성된 교류 동작하는 시프트 레지스터 회로를 설계하였다. 모든 소자에 직류 바이어스 스트레스가 걸리지 않도록 회로를 설계하였으며, 추가된 트랜지스터의 채널 너비가 매우 작기 때문에 트랜지스터가 하나 추가되어도 회로가 차지하는 면적에는 거의 변화가 없다. 바이어스 스트레스에 따른 소자 열화를 고려하여 시뮬레이션을 해 본 결과 일반적인 회로에서는 회로 오동작이 관측된 반면, 제안한 회로에서는 문제없이 동작하는 것을 확인하였다.