본 연구는 산화 하프늄(HfO 2) 확산층을 이용하여, 용액 공정 Indium Zinc Oxide (IZO) Thin-film transistor(TFT)의 성능 향상에 대한 방법을 기술한다.최근 비정질 실리콘(Amorphous Silicon), 다결정 실리콘(Poly-crystalline Silicon)을 대체하는 산화물 반도체 기반의 물질을 활용하였고, 진공 공정에 비하여 공정이 단순하고, 저렴하며, 효과적으로 Channel 물질의 몰 비율(Molar ratio)를 조절하는 장점이 있는 용액 공정을 채택하였다.연구는 IZO(0.3M, In:Zn = 7:3)을 용액 공정을 통하여 20nm의 두께로 채널 층을 구성 하고, 산화 하프늄 (0.01, 0.03, 0.05M) 용액의 각 몰 비율에 따라 수직 확산층을 용액 공정으로 증착 후 하프늄을 확산시켰다. 산화 하프늄의 몰 비율이 증가함에 따라, IZO TFT 의 성능은 향상됨을 보였지만, 산화 하프늄의 0.05M 보다 높은 몰 비율의 수직 확산층을 가진 소자에서는 성능이 하락됨을 보였다.최적화된 소자는 0.03M 하프늄이 확산된 IZO TFT로써, 소자의 전기적 특성은 0.46 cm 2 /V·s의 전자 이동도, 6.31x10 5 의 On/Off 전류비, 3.04 V의 문턱 전압, 그리고 0.48 V/dec의 Subthreshold swing(S.S)값을 보였고, 소자의 바이어스 안정성은 PBS(Positive Bias Stress)는 6.28 V, NBS(Negative Bias Stress)는 –0.16 V를 나타내었다.추가적으로 IZO 용액과 산화 하프늄 용액의 열처리 온도에 따른 화학 반응을 보여주는 열중량 분석(Thermogravimetric Analysis, TGA)을 통해 박막 형성의 온도에 대한 분석을 하였으며, 또한 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)을 활용하여 박막의 깊이에 따른 하프늄의 확산 상태와 Oxygen 1s peak을 분석하여 IZO TFT의 성능의 개선의 원인을 확인하였다.