TFT Electrical Characterization Analyzer

박막 트랜지스터(TFT) 전기적 특성 자동 분석 및 통합 시뮬레이션 웹 플랫폼

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1. Overview

반도체 Probe Station에서 측정된 원시 데이터(Raw Data)를 기반으로 박막 트랜지스터의 핵심 전기적 파라미터를 자동으로 추출 및 분석하는 웹 기반 데이터 툴입니다.

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2. Key Features

Automated Parameter Extraction

• 주요 인자 자동 계산: 이동도($\mu_{FE}$, $\mu_0$, $\mu_{eff}$), 문턱 전압($V_{th}$), SS(Subthreshold Swing), 온/오프 전류 비($I_{on}/I_{off}$), 접촉 저항($R_{on}$), 계면 결함 밀도($D_{it}$) 등 핵심 소자 특성을 업로드 즉시 자동 연산합니다.
• 다중 측정 지원: ID-VG (Linear/Saturation), ID-VD, Hysteresis 등 엑셀 데이터를 자동으로 파싱 및 분류 처리합니다.

Advanced Integrated Analysis

• 샘플 기반 데이터 융합: 하나로 샘플링된 측정 데이터 셋(IDVG, IDVD 병합) 기반으로 종합적인 트랜지스터 모델 파라미터를 도출합니다.
• 고급 파라미터 추출: Y-Function 방법론과 실제 $C_{ox}$ 연산을 거친 이동도 추출을 적용하여 연구 수준의 정밀도를 보장합니다.
• 자동 품질 평가 시스템(QAS): 측정 데이터 노이즈, 모델 피팅의 R-Square 등을 평가하여 Quality Score 등급을 부여합니다.

Utilities & Educational Simulation

• TLM 및 마스크 뷰어: 접촉 저항($R_c$) 변화 추이 분석 및 소자 공정 포토 마스크 설계 렌더링 기능을 지원합니다.
• 공정 시뮬레이터: 포토리소그래피, 박막 증착(Deposition), 식각(Etching) 단계를 애니메이션 형태로 학습할 수 있습니다.
• 이론 투명성: 계산 로직의 소스 코드 및 수식을 전면 공개합니다.

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3. Supported Parameters

측정 모드	주요 추출 파라미터 및 특성 분석
IDVG-Linear	$g_m$, $V_{th}$, $\mu_{FE}$, $\mu_0$, $\mu_{eff}$, $I_{on}/I_{off}$, $g_{m,max}$ (선형 영역 기본 특성 연산)
IDVG-Saturation	$I_{D,sat}$, $g_{m,sat}$ (포화 영역 캐리어 거동 분석)
IDVD	$R_{on}$ (On-resistance), Early Voltage 효과, Output Family Curves
IDVG-Hysteresis	$\Delta V_{th}$ 히스테리시스 창, 전하 트랩(Charge Trapping) 현상 및 신뢰성 검증

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4. Physics Formulations

반도체 소자 물리학 서적과 추출 정규 방법론을 준수합니다.

파라미터	수식 (Formula)	비고
Field-Effect Mobility ($\mu_{FE}$)	$\mu_{FE} = \frac{L}{W \cdot C_{ox} \cdot V_{DS}} \times g_{m,max}$	Peak transconductance
Y-Function Method ($\mu_0$)	$Y = \frac{I_D}{\sqrt{g_m}} = A \cdot (V_G - V_{th})$	Contact resistance 배제
Effective Mobility ($\mu_{eff}$)	$\mu_{eff} = \frac{\mu_0}{1 + \theta(V_G - V_{th})}$	$\theta$: Mobility degradation
Interface Trap Density ($D_{it}$)	$D_{it} = \frac{C_{ox}}{q} \left( \frac{SS}{2.3 \frac{kT}{q}} - 1 \right)$	Subthreshold 기법 활용

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5. Data Requirements

시스템에서 원활한 자동 데이터 파싱을 위해 지켜야 할 파일 규격 제한입니다.

• 확장자: .xls, .xlsx, .csv
• 명명 규칙: 파일명 내에 핵심 키워드(IDVD, Linear, Saturation, Hysteresis 등)를 필수로 포함해야 합니다.

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6. Tech Stack

Frontend Core	Styling & UX	Data Processing	Data Visualization
React 18 React Hooks	Tailwind CSS Lucide Icons	SheetJS (xlsx) Custom Math Engine	Recharts Framer Motion Three.js

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7. Fabrication Context

알고리즘 검증 및 최적화 과정에서 활용된 베이스라인 TFT 공정 Reference 환경 스펙입니다.

• Gate Dielectric: $SiO_2$ (20nm, 60nm, 100nm Variation)
• Channel Layer: IZO Double-Layer Structure ($O_2$ 분압 변화 조절)
• Electrodes: Al (100nm / E-beam Evaporation)

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8. License

이 프로젝트는 MIT License를 따릅니다. 학술, 교육, 상업을 포함한 모든 목적 및 연구 활동에 자유롭게 사용, 수정, 배포가 가능합니다.

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