• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.112-112
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• 2011

유기박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor: OTFT)는 낮은 공정비용과 기존의 고체 실리콘 트랜지스터로서 실혐 할 수 없는 플렉시블 디스플레이, 스마트카드, 태양전지 등의 매우 넓은 활용범위로 각광받고 있는 연구 분야 중 하나이다. 본 연구에서는 열 증발 증착장비(Thermal Evaporator)를 이용하여 펜타센을 활성층으로 사용한 유기박막 트랜지스터를 제작하였다. Heavily doped된 N형 실리콘 기판을 메탄올, 에탄올, 불산 처리를 하여 세척을 한 후 PECVD를 이용하여 SiO2를 200 nm 증착하였다. 그 후 열 증발 증착 장비를 사용하여 펜타센을 활성층으로 사용하였고, 분말 형태의 펜타센의 질량을 15~60 mg으로 조절하여 활성층의 두께를 조절하였다. 펜타센 증착 후 100도에서 열처리를 하고, 그 후 Shadow Mask를 이용하여 전극을 150nm 증착하였다. 이때 전극은 Au, Al, Ni 세가지 종류를 사용하였다. 펜타센의 질량을 조절하여 증착한 활성층의 두께는 60 mg일 때 약 60 nm, 45 mg일 때 약 45 nm로 1:1의 비율로 올라가는 것을 확인 할 수 있었고, 펜타센의 두께가 30 nm일 때 특성이 가장 잘 나오는 것을 볼 수 있었다. 펜타센의 두께가 두꺼울수록 게이트에서 인가되는 전압의 필드가 제대로 걸리지 않아 특성이 나쁘게 나온 것으로 보인다. 또한 활성층을 30 nm로 고정하고 전극의 종류를 바꿔가며 전기적 특성(캐리어 이동도, 문턱전압, 전달특성 등)을 측정 했을 때 전극으로 Al보다는 Au와 Ni를 사용했을 때 전기적 특성이 더 우수하게 나오는 것을 볼 수 있었다. 메탈과 펜타센과의 일함수 차이에 따른 결과로 보여진다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권12호
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• pp.1001-1007
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• 2002

된 논문에서는 펜타센을 활성층으로 사용하는 유기박막트랜지스터(OTFT)의 펜타센의 두께, 그리고 소오스 및 드레인 전극의 위치에 따른 소자의 성능 변화에 대하여 연구하였다. 펜타센 박막의 두께가 증가하면 그레인 상태가 박막상태에서 벌크상태로 변화하면서 결정도가 악화되어 성능이 열화하였고, 소오스와 드레인 전극을 펜타센 위에 제작한 소자의 경우 접촉저항은 감소하였으나 누설전류가 증가하여 전류 점멸비가 감소하였다. 그러므로, 펜타센의 두께는, 300Å∼700Å 내외, 그리고 전극은 펜타센 아래에 위치하는 것이 적합한 것으로 확인되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.44-47
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• 2000

본 연구는 α-Si:H TFT(Amorphous Silicon Thin Film Transistor)를 대체 할 펜타센을 활성층으로 사용하는 박막 트랜지스터를 제작에 관한 것이다. 유기 박막 트랜지스터는 유기발광소자와 함께 유연한 디스플레이에 응용된다. 펜타센 박막 트랜지스터의 제작은 채널 길이 25㎛, 70㎛, 소스, 드레인, 게이트 전극으로 Au을 lift off 공정으로 제작하였으며, 펜타센은 OMBD(Organic Molecular Beam Deposition)로 기판온도를 80℃로 유지하여 증착하였다. 제작된 소자로부터 트랜지스터 전류-전압 특성곡선을 측정하였고, 게이트에 의한 채널의 전도도가 조절됨을 확인하였다. 그리고, 전달특성곡선으로부터 문턱전압과 전계효과 이동도를 추출하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권2호
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• pp.13-17
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• 2006

Pentacene channel PTFT(organic thin film transistor)을 SiOC 절연박막 위에서 thermal evaporation 방법을 이용하여 성장시켰다. CVD 방법으로 증착시킨 SiOC 절연막은 조성비에 따라 특성이 달라지므로 절연막 위에서의 펜타센의 화학적 반응을 조사하기 위해서 inorganic-type인 $O_2/(BTMSM+O_2)=0.5$의 비율을 갖는 SiOC 박막을 사용하였다. 펜타센 분자의 말단에서 SiOC 표면에서 Diels-Alder 반응에 의한 이중결합이 깨어지면서 안정된 성장을 하지만 온도가 높아감에 따라 표면에서의 $SN_2(bimolecular nucleophilic substitution)$ 반응과 연쇄적인 화학반응에 의해 .펜타센의 성장을 방해하는 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제25권3호
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• pp.388-394
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• 2008

본 논문에서는 용액 공정을 이용한 고분자 절연층을 갖는 top-gate 구조의 펜타센 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)의 특성을 연구하였다. Top-gate 구조의 펜타센 TFT 제작에 앞서 유기 반도체인 펜타센의 결정성 성장을 돕기 위해서 가교된 PVP (cross-linked poly(4-vinylphenol))를 유리 기판 상에 스핀 코팅을 이용하여 형성한 후, 노광 공정을 통해 니켈/은 구조를 갖는 채널 길이 $10{\mu}m$의 소오스, 드레인 전극을 형성하였다. 그리고 열 증착을 이용하여 60 nm 두께의 펜타센 층을 성막하였고, 고분자 절연체로서 PVA(polyvinyl alchol) 또는 가교된 PVA를 용액공정인 스핀 코팅을 이용하여 형성한 후 열 증착으로 알루미늄 게이트 전극을 성막하였다. 이로써 제작된 소자들의 전기적 특성을 확인한 결과 가교된 PVA를 사용한 펜타센 TFT 보다 PVA를 게이트 절연체로 사용한 소자가 전기적 특성이 우수한 것으로 관찰되었다. 이는 PVA의 가교 공정에 의한 펜타센 박막의 성능 퇴화에 기인한 것으로 사료된다. 실험 결과 $0.9{\mu}m$ 두께의 PVA 게이트 절연막을 사용한 top-gate 구조의 펜타센 TFT의 전계 효과 이동도와 문턱전압, 그리고 전류 점멸비는 각각, 약 $3.9{\times}10^{-3}\;cm^2/Vs$, -11.5 V, $3{\times}10^5$으로써 본 연구에서 제안된 소자가 용액 공정형 top-gate 유기 TFT 소자로서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권7호
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• pp.494-498
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• 2003

펜타센 유기박막트랜지스터(OTFT)에서 게이트 절연막의 표면상태가 소자의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 펜타센을 진공 증착하기전 게이트 절연막의 표면에 O₂플라즈마 처리를 함으로써 OTFT의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. O₂플라즈마 처리 후 소자의 전계 이동도가 0.05㎠/V·sec로 나타났으며, 이는 처리전 보다 약 10배정도 향상된 것이다. 또한 O₂플라즈마 처리는 게이트 절연막의 표면상태를 균일하게 하여 각 성능지수들의 표준편차가 감소하였다. 그리고 전계 이동도는 O₂플라즈마에 노출되는 시간에 따라 증가하였는데 5분을 기점으로 다시 감소하였다. 따라서 O₂플라즈마 처리시간은 5분이 최적인 것으로 판단된다.

• 새물리
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• 제68권11호
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• pp.1192-1195
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• 2018

본 연구는 각각 다른 증착 속도로 제작된 유기 박막 트랜지스터(organic thin film transistor, OTFT)의 전하 이동도와 문턱 전압을 측정하여 전기적 성질을 분석했다. OTFT의 활성층으로, 펜타센 (pentacene)을 $0.05{\AA}/s{\sim}1.14{\AA}/s$의 증착 속도에 따라 50 nm의 두께로 진공 열 증착했다. 드레인-소스 전극은 금 (Au)을 50 nm의 두께로 증착했다. 펜타센 증착 속도가 $0.05{\AA}/s$일 때 전하 이동도는 $1.9{\times}10^{-1}cm^2/V{\cdot}s$였고, 증착 속도가 $0.4{\AA}/s$로 증가함에 따라 전하 이동도는 $5.2{\times}10^{-1}cm^2/V{\cdot}s$로 증가했으며, 증착 속도가 $1.14{\AA}/s$로 증가함에 따라 전하 이동도는 $6.5{\times}10^{-1}cm^2/V{\cdot}s$로 감소했다. 따라서, 펜타센기반의 OTFT의 전하 이동도는 열 증착 속도에 의존함을 관측하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2008년도 제35회 하계학술대회 초록집
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• pp.81-81
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• 2008

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권6호
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• pp.18-22
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• 2006

묽은 n-octadecyltrichlorosilane를 여러 가지 비율로 섞어 만든 유기물에 따라 처리된 $SiO_2$ 절연막의 특성에 대하여 분석하고 펜타센 증착 표면에 생긴 그레인 크기 사이의 상관관계를 조사하였다. 전압-전류 특성 곡선에 의한 누설전류의 증가량이 유기물 처리 농도에 따라 비례적으로 증가하지 않았으며, 0.3 % 처리 농도에서 누설전류가 가장 작게 나타났다. 0.3 % 처리 농도의 $SiO_2$ 절연막은 유무기 복합적인 하이브리드 특성을 나타내고 있으며, 펜타센이 증착된 후 표면 사진에서 그레인 크기가 가장 작게 성장된 것을 확인하였다. 반면에 유기물 특성의 절연막 혹은 무기물 특성의 절연막 위에서 펜타신 물질이 증착후 그레인 크기는 점점 증가하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.1081-1084
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• 2003

본 논문에서는 OPVD시스템을 이용하여 펜타센 박막을 형성하였고 소자제작을 통해 그 특성을 평가 하였다. OPVD시스템을 이용하여 제작된 OTFT의 이동도는 0.01㎠/V·sec로써 기존의 OMBD로 제작된 OTFT보다 약 10배 정도 향상된 값을 나타냈으며, SS는 2.5Ion/off ratio 는 10⁴, 누설전류는 100pA 였다. 이러한 OPVD시스템에 의한 방법은 대면적 성막이 가능할 뿐 만 아니라 형성된 박막의 결정도 또한 기존의 OMBD방법으로 형성된 박막보다 월등하였다.