• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.89-90
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• 2008

본 연구에서는 PECVD(Plasma Enhanced CVD) 에서 사용하는 유해 가스인 $SiH_4$ 대신에 유기 사일렌 반응 물질인 TEOS(Tetraethyl Orthosilicate, Si$(OC_2H_5)_4)$를 이용하여 상압 화학 기상 증착법 (Atmospheric Pressure CVD, APCVD)으로 실리콘 산화막을 증착하고 박막의 조성과 특성 및 화학적, 전기적 특성들을 살펴보았다. TEOS 반응원료를 이용한 CVD 공정에서 공정 온도를 낮추기 위한 방법으로 강력한 산화제인 오존을 이용하여 공정온도를 $400^{\circ}C$이하로 낮췄으며, 유리기판 상의 ELA(Excimer Laser Annealing)처리된 다결정 실리콘 기판에 트랜지스터 소자를 제작하고, 게이트 절연막으로의 전기적 특성을 살펴보았다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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• v.39 no.4
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• pp.335-340
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• 2002

In this paper, the stress induced leakage currents of thin silicon oxides is investigated in the ULSI implementation with nano structure transistors. The stress and transient currents associated with the on and off time of applied voltage were used to measure the distribution of high voltage stress induced traps in thin silicon oxide films. The stress and transient currents were due to the charging and discharging of traps generated by high stress voltage in the silicon oxides. The transient current was caused by the tunnel charging and discharging of the stress generated traps nearby two interfaces. The stress induced leakage current will affect data retention in electrically erasable programmable read only memories. The oxide current for the thickness dependence of stress current, transient current, and stress induced leakage currents has been measured in oxides with thicknesses between 113.4${\AA}$ and 814${\AA}$, which have the gate area $10^3cm^2$. The stress induced leakage currents will affect data retention and the stress current, transient current is used to estimate to fundamental limitations on oxide thicknesses.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.13 no.1 s.38
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• pp.37-42
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• 2006

The preparation and processing of PVP-gate insulators on the device performance have been studied in the fabrication of organic thin film transistors (OTFTs). One of polyvinyl series, poly-4-vinyl phenol(PVP) was used as a solute and propyleneglycol monomethyl etheracetate(PGMEA) as a solvent in the formation of organic gate solutions. The cross-linking of organic insulators was also attempted by adding the thermosetting material, poly (melamine-co-formaldehyde) as a hardener in the compounds. From the measurements of electrical insulating characteristics of metal-insulator-metal (MIM) samples, PVP-based insulating layers showed lower leakage current according to the increase of concentration of PVP and poly (melamine-co-formaldehyde) to PGMEA in the formation of organic solutions. The PVP(20 wt%) copolymer with composition of 20 wt% PVP to PGMEA and cross-linked PVPs in which 5 wt% and 10 wt% poly (melamine-co-formaldehyde) hardeners had been additional]y mixed into PVP(20 wt%) copolymers were used as gate dielectrics in the fabrication of OTFTs, respectively. In our experiments, the maximum field effect mobility of $0.31cm^2/Vs$ could be obtained in the 5 wt% cross-linked PVP(20 wt%) device and the highest on/off current ratio of $1.92{\times}10^5$ in the 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%) device.

• 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.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.11a
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• pp.133-135
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• 2007

PMMA (polymethyl metha crylate) 유기막의 농도별 최적화를 위하여 1, 2, 4, 6, 8 wt.%의 PMMA 농도별로 Al/PMMA/ITO/Glass 구조의 MIM (metal- insulator-metal) 캐패시터 소자를 제작하였다. 유기 절연층의 형성은 ITO/Glass 기판 위에 PMMA를 용질로, Anisle을 용매로 사용하여 스핀코팅법으로 소자를 형성하였다. 제작된 소자에 대해 농도에 따른 전기적 특성을 조사한 결과 누설전류는 2wt.% 농도의 PMMA로 제작된 소자에서 0.3 pA로 가장 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 동일한 PMMA 농도로 제작된 캐패시터 소자의 정전용량은 1.2 nF으로 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 계산된 값과 매우 유사한 값을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.3-4
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• 2007

고분자 반도체를 이용한 유기 박막트랜지스터(OTFT) 소자 제작시 특성 향상을 위해 Self-Assemble Monolayer (SAM)을 이용한 유기 Gate 절연막과 source/drain 전극의 표면처리에 대해 설명하였다. Gate insulator의 경우 소수성 SAM이 고분자 반도체와의 상호작용으로 배열도를 향상시켜 이동도를 증가시켰으며, 전극처리의 경우 접촉저항을 낮추어 injection을 증대시키는 효과를 나타내었다. 각각의 경우 적용되는 SAM 재료와 효과를 극대화시키기 위한 처리공정 전반에 대해 설명하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.78-78
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• 2000

다결정 실리콘-게르마늄 (poly-SiGe)은 태양전지 개발에 있어서 중요한 물질이다. 우리는 소량의 Ge(x=0.05)으로부터 다량의 Ge(x=0.67)을 함유한 수소화된 비정질 실리콘-게르마늄 (a-SiGe:H) 박막의 고상결정화 과정을 ESR (electron spin resonance)방법으로 조사해보았다. 먼저 PECVD 방법으로 Corning 1737 glass 위에 a-Si1-xGex:H 박막을 증착시켰다. 증착가스는 SiH4, GeH4 가스를 썼으며, 기판온도는 20$0^{\circ}C$, r.f. 전력은 3W, 증착시 가스압력은 0.6 Torr 정도이었다. 증착된 a-SiGe:H 박막은 $600^{\circ}C$ N2 분위기에서 다시 가열되어 고상결정화 되었고, 결정화 정도는 XRD (111) peak의 세기로부터 구해졌다. ESR 측정은 상온 x-band 영역에서 수행되었다. 측정된 ESR스팩트럼은 두 개의 Gaussian 함수로써 Si dangling-bond와 Ge dangling-bond 신호로 분리되었다. 가열 초기의 a-SiGe:H 박막 결함들의 스핀밀도의 증가는 수소 이탈에 기인하고, 또 고상결정화 과정에서 결정화된 정도와 Ge-db 스핀밀도의 변화는 서로 깊은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 특히 Ge 함유량이 큰 박막 (x=0.21, 0.67)에서 뿐만 아니라 소량의 Ge이 함유된 박막(x=0.05)에서도 Ge dangling-bond가 Si dangliong-bond 보다 고상결정화 과정에서 더 중요한 역할을 한다는 것을 알수 있었다. 또한 초기 열처리시 Si-H, Ge-H 결합에서 H의 이탈로 인하여 나타나는 Si-dangling bond, Ge-dangling bond 스핀밀도의 최대 증가 시간은 x 값에 의존하였는데 이러한 결과는 x값에 의존하는 Si-H, Ge-H 해리에너리지로 설명되어 질 수 있다. 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.29 no.2
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• pp.199-204
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• 2012

Organic thin-film transistors (OTFTs) have received considerable attention because their potential applications for nano-scale thin-film structures have been widely researched for large-scale integration industries, such as semiconductors and displays. However, research in developing n-type materials and devices has been relatively shortage than developing p-type materials. Therefore, we report on the fabrication of top-contact [6,6]-phenyl-C61-butyricacidmethylester (PCBM) TFTs by using three different solvent, o-dichlorobenzene, toluene and chloroform. An appropriate choice of solvent shows that the electrical characteristics of PCBM TFTs can be improved. Moreover, our PCBM TFTs with the cross-linked Poly(4-vinylphenol) dielectric layer exhibits the most pronounced improvements in terms of the field-effect mobility (${\sim}0.034cm^2/Vs$) and the on/off current ratio (${\sim}1.3{\times}10^5$) for our results. From these results, it can be concluded that solvent-modification of an organic semiconductor in PCBM TFTs is useful and can be extended to further investigations on the PCBM TFTs having polymeric gate dielectrics. It is expected that process optimizations using solution-processing of organic semiconductor materials will allow the development of the n-type organic TFTs for low-cost electronics and various electronic applications.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.295-296
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• 2005

Poly-Silicon Thin Film Transistor 응용을 위한 $SiO_2$ 박막 성장에 관한 연구로서 기존의 ICP-CVD를 이용한 실험에서 $SiH_4$ 가스대신 유기 사일렌 반응물질인 TEOS(TetraethylOrthosilicate) Source를 이용하여 APCVD 법으로 성장시켰다. $SiO_2$ 박막은 반도체 및 디스플레이 분야에서 필드산화막, 보호막, 게이트 절연막 등으로 사용되며, 이러한 산화막 증착을 TEOS를 이용하였고, 빠른 증착과 더 좋은 특성을 갖는 박막 형성을 위하여 $O_2$ 반응가스를 이용하였고, Ellipsometor, XPS 등을 이용하여 계면 특성 분석을 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.61-62
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• 2011

본 논문에서는 top-contact 구조의 유기 박막 트랜지스터를 이용하여 정류기와 인버터를 제작하고 전기적 특성을 분석 하였다. 게이트 절연막으로는 PMMA (polymethyl methacrylate)를 사용하였고 유기물 활성층으로 pentacene을 진공 증착하여 사용하였다. 유기 박막 트랜지스터로 제작된 정류기는 약 3 V의 DC 전압을 얻어 39 %의 효율특성을 보였고, 인버터는 1.2의 이득값을 얻어 유기전자회로의 실용 가능성을 확인 하였다.