• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.62-62
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• 2011

현재 TFT의 주요 재료로 사용되는 비정질 실리콘은 전하 이동도가 매우 작아 고속 스위칭과 같은 고성능을 구현하기 어려우며 이동도 향상을 위해 고온 공정이 적용되야 하는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전하 이동도가 큰 박막재료를 바탕으로 박막 트랜지스터의 연구개발이 필요하며 이를 위한 해결책 중 새로운 스위칭 동작원리를 제공하며 고 이동도를 갖는 비정질 칼코지나이드 재료가 각광 받고 있다. 본 연구에서는 박막 스위칭 소자 응용을 위해 GeTe 재료를 기반으로 Se을 치환하여 GeSexTe1-x 박막을 제작한 후 소자의 전기적 특성을 평가하였다. GeTe 박막의 결정화 온도는 $187^{\circ}C$였으며 Se을 점진적으로 첨가한 GeSexTe1-x (X=0.2, 0.4, 0.6) 박막의 경우 각각 $213^{\circ}C$, $240^{\circ}C$, $287^{\circ}C$로 측정되었다. 이는 상대적으로 Ge과 Se의 결합에너지가 Ge과 Te의 결합에너지 보다 크기 때문에 Se 함량의 증가에 따라 비정질상의 안정성이 증가된 것으로 판단된다. 비교적 열적 안정성이 높은 3가지의 각각 다른 Se함량을 가진 Ge1.07 Se0.50 Te0.43, Ge1.07 Se0.68 Te0.26, Ge0.95 Se0.90 Te0.15의 소자를 제작하여 스위칭 특성을 분석하였다. GeTe의 경우 전형적인 메모리 스위칭 특성이 나타난 반면 위의 조성을 갖는 박막의 경우 반복적인 문턱 스위칭 특성을 보였다. 이는 Se이 첨가되면서 열적 안정성의 증가로 인해 스위칭이 일어난 후에도 비정질 상을 유지하기 때문이라 판단된다. 각각 제작된 소자에서 인가 전압의 증가와 펄스의 rising time 감소에 따라 더 빠른 스위칭 시간을 보였으며 Se함량이 감소함에 따라 스위칭 전압 또한 감소하는 것을 확인하였다. On 상태의 저항은 Se 함량에 따라 크게 차이가 없었지만 Off 상태의 저항은 Se 함량이 증가됨에 따라 증가되는 것을 확인하였다. 결과적으로 Se 함량에 따른 스위칭 특성의 최적화를 통해 고성능 스위칭 소자에 적용될 수 있을 것이라 판단된다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.12 no.2
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• pp.98-102
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• 2001

To analyze the saturating process of $Cr^{4+}:YAG$ crystal and plastic organic dye as the saturable absorber, we have measured the residual optical losses between a free running and a passive Q-switching mode for various optical densities. The undepleted ground state population density and the saturated transmission of the saturable absorber have been evaluated by the additional optical losses with the increased threshold pump energies between two resonators. ill the passive Q-switching mode, the saturable transmission of saturable absorber is less than the maxrnium saturable transmission due to the undepleted ground state population density. nsity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.170-170
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• 2012

최근 주목받고 있는 amorphous InGaZnO (a-IGZO) thin film transistors (TFTs)는 수소가 첨가된 비정질 실리콘 TFT (a-Si;H)에 비해 비정질 상태에서도 높은 이동도와 뛰어난 전기적, 광학적 특성에 의해 큰 주목을 받고 있다. 또한 넓은 밴드갭에 의해 가시광 영역에서 투명한 특성을 보이고, 플라스틱 기판 위에서 구부러지는 성질에 의해 플랫 패널 디스플레이나 능동 유기 발광 소자 (AM-OLED), 투명 디스플레이에 응용되고 있다. 하지만, 실제 디스플레이가 동작하는 동안 스위칭 TFT는 백라이트 또는 외부에서 들어오는 빛에 지속적으로 노출되게 되고, 이 빛에 의해서 TFT 소자의 신뢰성에 악영향을 끼친다. 또한, 디스플레이가 장시간 동안 동작 하면 내부 온도가 상승하게 되고 이에 따른 온도에 의한 신뢰성 문제도 동시에 고려되어야 한다. 특히, 실제 AM-LCD에서 스위칭 TFT는 양의 게이트 전압보다 음의 게이트 전압에 의해서 약 500 배 가량 더 긴 시간의 스트레스를 받기 때문에 음의 게이트 전압에 대한 신뢰성 평가는 대단히 중요한 이슈이다. 스트레스에 의한 문턱 전압의 변화는 게이트 절연막과 반도체 채널 사이의 계면 또는 게이트 절연막의 벌크 트랩에 의한 것으로 게이트 절연막의 선택에 따라서 신뢰성을 효과적으로 개선시킬 수 있다. 본 연구에서는 적층된 $Si_3N_4/SiO_2$ (NO 구조) 이중층 구조를 게이트 절연막으로 사용하고, 완충층의 역할을 하는 $SiO_2$막의 두께에 따른 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 평가하였다. a-IGZO TFT 소자의 전기적 특성과 신뢰성 평가를 위하여 간단한 구조의 pseudo-MOS field effect transistor (${\Psi}$-MOSFET) 방법을 이용하였다. 제작된 소자의 최적화된 $SiO_2$ 완충층의 두께는 20 nm이고 $12.3cm^2/V{\cdot}s$의 유효 전계 이동도, 148 mV/dec의 subthreshold swing, $4.52{\times}10^{11}cm^{-2}$의 계면 트랩, negative bias illumination stress에서 1.23 V의 문턱 전압 변화율, negative bias temperature illumination stress에서 2.06 V의 문턱 전압 변화율을 보여 뛰어난 전기적, 신뢰성 특성을 확인하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.982-988
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• 2012

This paper has presented the relation of scaling theory and threshold voltage of double gate(DG) MOSFET. In the case of conventional MOSFET, current and switching frequency have been analyzed based on scaling theory. To observe the possibility of application of scaling theory for threshold voltage of DGMOSFET, the change of threshold voltage has been observed and analyzed according to scaling theory. The analytical potential distribution of Poisson equation has been used, and this model has been already verified. To solve Poisson equation, charge distribution such as Gaussian function has been used. As a result, it has been observed that threshold voltage is grealty changed according to scaling factor and change rate of threshold voltages is traced for scaling of doping concentration in channel. This paper has explained for the best modified scaling theory reflected the influence of two gates as using weighting factor when scaling theory has been applied for channel length and channel thickness.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.43 no.7 s.349
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• pp.1-6
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• 2006

We show for the first time the optical properties of the selectively oxidized vertical cavity laser (VCL) - depleted optical thyristor (DOT), which has not only a low threshold current, but also a high sensitivity to the optical input light. In order to analyze their switching characteristics, nonlinear s-shaped current-voltage characteristics are calculated and the reverse full-depletion voltages (Vneg's) are obtained as function of semiconductor parameters by using a finite difference method (FDM). The selectively oxidized PnpN VCL-DOT clearly shows the nonlinear s-shaped current-voltage and lasing characteristics. A switching voltage of 5.24 V, a holding voltage of 1.50 V, a spectral response at 854.5 nm, and a very low threshold current of 0.65 mA is measured, making these devices attractive for optical processing applications.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.8 no.2
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• pp.207-212
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• 2013

A novel pixel circuit that uses only n-type low-temperature polycrystalline silicon (poly-Si) thin-film transistors (LTPS-TFTs) to compensate the threshold voltage variation of a OLED driving TFT is proposed. The proposed 6T1C pixel circuit consists of 5 switching TFTs, 1 OLED driving TFT and 1 capacitor. When the threshold voltage of driving TFT varies by ${\pm}0.33$ V, Smartspice simulation results show that the maximum error rate of OLED current is 7.05 % and the error rate of anode voltage of OLED is 0.07 % at Vdata = 5.75 V. Thus, the proposed 6T1C pixel circuit can realize uniform output current with high immunity to the threshold voltage variation of poly-Si TFT.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.2061-2062
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• 2006

a-Si(amorphous silicon) TFT(thin film transistor)는 TFT-LCD(liquid crystal display)의 화소 스위칭(switching) 소자로 폭넓게 이용되고 있다. 현재는 a-Si을 이용하여 gate drive IC를 기판에 집적하는 ASG(amorphous silicon gate) 기술이 연구, 적용되고 있는데 이때 가장 큰 제약은 문턱 전압(Vth)의 이동이다. 특히 고온에서는 문턱 전압의(Vth) 이동이 가속화 되고, Ioff current가 증가 하게 되고, 저온($0^{\circ}C$)에서는 전류 구동능력이 상온($25^{\circ}C$) 상태에서 같은 게이트 전압(Vg)에 대해서 50% 수준으로 감소하게 된다. 특히 ASG 회로는 여러 개의 TFT로 구성되는데, 각각의 TFT가 고온에서 Vth shift 값이 다르게 되어 설계시 예상하지 못 한 고온에서의 화면 무너짐 현상 즉 고온 노이즈 불량이 발생 할 수 있다. 고온 노이즈 불량은 고온에서의 각 TFT의 문턱전압 및 $I_D-V_G$ 특성을 측정한 결과 고온 노이즈 불량에 영향을 주는 인자가 TFT의 width와 기생 capacitor비 hold TFT width가 영향을 주는 것으로 실험 및 시뮬레이션 결과 확인이 되었다. 발생 mechanism은 ASG 회로는 AC 구동을 하기 때문에 Voff 전위에 ripple이 발생 되는데 특히 고온에서 ripple이 크게 증가 하여 출력 signal에 영향을 주어 불량이 발생하는 것을 규명하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.10 no.6
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• pp.487-493
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• 1999

In this paper, we studied the characteristics of a soliton coupler using a bent nonlinear waveguide. The bent soliton coupler has very ,harp switching characteristic like the conventional soliton coupler due to the threshold effect of soliton emi,sion from the nonlinear waveguide. By using the bent structure, we can reduce the threshold power for the soliton emission. We consider the saturation effect of nonlinearity and the loss in the medium for more accurate and practical numerical analysis in wave propagation through the bent soliton coupler. The simulation results show that the consideration of the saturation effect and the ]os~ may be very important in the analyses and design of the nonlinear waveguide devices. The bent structure is useful for the emission of the spatial soliton with the low threshold power, when we consider the saturation and the loss effect. ffect.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.243.1-243.1
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• 2013

본 연구에서는 산소 분압과 열처리 온도에 따른 ITZO 박막 트랜지스터의 전기적 특성 향상을 목적으로 실험을 진행하였다. 1) ITZO 박막 증착 시 산소 분압 가변($O_2/(Ar+O_2)$ 30~40%), 열처리 온도 고정($350^{\circ}C$)과 2) ITZO 박막 증착 시 산소 분압 고정(30%), 열처리 온도($200{\sim}400^{\circ}C$)를 가변하여 실험을 진행하였다. 두 실험 모두 특성향상을 위해 산소 분위기에서 열처리를 진행하였다. 산소의 분압이 증가할수록 산소 빈자리를 채우면서 전자 농도가 감소하여 채널 전도 효과가 줄어들면서 Hump 현상이 발생하였고, 스윙이 증가, 문턱 전압이 음의 방향으로 이동하였다. 이에 $O_2/(Ar+O_2)$)의 30%에서 30%일때, 문턱전압은 1.98 V, 전계 효과 이동도는 28.97 $cm2/V{\cdot}s$, sub-threshold swing은 280 mv/dec, on-off 비율은 ~107로 가장 우수한 전기적 특성을 보였다. 또한 열처리 온도 가변 시 $400^{\circ}C$에서 전계 효과 이동도는 28.97 $cm^2/V{\cdot}s$로 $200^{\circ}C$의 전계 효과 이동도는 11.59 $cm^2/V{\cdot}s$에 비해 약 3배 증가하였고, 소자의 스위칭 척도인 sub-threshold swing은 약 180 mv/dec 감소하였다. 문턱 전압은 0.97V, on-off ratio는 약 107을 보였다. 동일한 산소 분압의 분위기에서 $400^{\circ}C$ 열처리 시 가장 우수한 전기적 특성을 보였고, 저온 공정으로 인한 플렉서블 디스플레이 투명 디스플레이 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.269-270
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• 2015

본 논문에서는 GaN FET과 같이 고주파 스위칭이 가능하나 턴-온 문턱전압이 매우 낮은 전력반도체 소자의 안정적 구동을 위해 기생성분을 최소화 할 수 있는 PCB Layout 설계 방법에 대해 고찰한다. PCB Track의 길이 및 배치에 따른 기생 인덕턴스 등의 기생성분을 정량적으로 분석하고, Faulty 턴-온에 가장 직접적인 문제를 야기하는 ac-loop 인덕턴스 최소화 설계 방법을 제시하며 실험으로 검증한다.