• Journal of Information Display
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• 제9권4호
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• pp.21-29
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• 2008

We studied both the wavelength and intensity dependent photo-responses (photofield-effect) in amorphous In-Ga-Zn-O (a-IGZO) thin-film transistors (TFTs). During the a-IGZO TFT illumination with the wavelength range from $460\sim660$ nm (visible range), the off-state drain current $(I_{DS_off})$ only slightly increased while a large increase was observed for the wavelength below 400 nm. The observed results are consistent with the optical gap of $\sim$3.05eV extracted from the absorption measurement. The a-IGZO TFT properties under monochromatic illumination ($\lambda$=420nm) with different intensity was also investigated and $I_{DS_off}$ was found to increase with the light intensity. Throughout the study, the field-effect mobility $(\mu_{eff})$ is almost unchanged. But due to photo-generated charge trapping, a negative threshold voltage $(V_{th})$ shift is observed. The mathematical analysis of the photofield-effect suggests that a highly efficient UV photocurrent conversion process in TFT off-region takes place. Finally, a-IGZO mid-gap density-of-states (DOS) was extracted and is more than an order of magnitude lower than reported value for hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), which can explain a good switching properties observed for a-IGZO TFTs.

• 한국진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.435-441
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• 2008

본 논문은 TIPS Pentacene을 유기반도체로 사용한 유기박막 트랜지스터의 용제에 따른 전기적 특성에 대한 연구로서, 용제로는 chlorobenzene, p-xylene, chloroform, toluene을 사용하였으며, 회전 도포 방법을 사용하여 TIPS pentacene을 혼합하여 적층하였다. chlorobenzene을 사용하여 만들어진 유기박막 트랜지스터는 $1.0{\times}10^{-2}cm^2/V{\cdot}s$의 전계효과 이동도, $4.3{\times}10^3$의 on/off 비율, 5.5 V의 문턱전압의 특성을 보였다. 반대로, chloroform을 사용하여 만들어진 유기박막 트랜지스터는 $5.8{\times}10^{-7}cm^2/V{\cdot}s$의 전계효과 이동도, $1.1{\times}10^2$의 on/off 비율, 1.7 V의 문턱전압의 특성을 보였다. 또한 각 용제에 따른 TIPS pentacene 결정크기를 AFM을 통하여 측정하였다. 이와 같은 결과들을 통하여, 더 높은 끊는점을 가진 용제는 TIPS Pentacene의 더 큰 결정 크기와 높은 결정화 성향으로 인하여 더 좋은 전기적 특성을 가지는 것을 확인할 수 있었으며, 본 실험에서는 끓는점이 가장 높은 chlorobenzene을 사용한 TIPS Pentacene 유기박막 트랜지스터가 가장 좋은 전기적 특성을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.270-275
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• 2013

화학 기상 증착법에 의해 제작한 단층 그래핀을 300 nm $SiO_2$/Si와 석영기판 위에 전사한 후 도핑하기 위해 그래핀 표면에 $AuCl_3$ 용액의 농도를 1에서 10 mM까지 변화시키면서 스핀코팅 하였다. 도핑농도에 따른 그래핀의 특성을 여러 구조적, 광학적, 및 전기적 실험기법으로 분석한 결과, 도핑 농도가 증가함에 따라 그래핀의 p형 특성이 더욱 강해진다는 것을 라만 주파수/최고점 세기 비율, 면저항, 일함수, 및 디락점 등의 변화로 확인할 수 있었다. 특히, 그래핀 전계효과 트랜지스터의 드레인 전류-게이트 전압 곡선 측정을 통해 처음으로 도핑농도의 증가에 따라 전하 이동도를 자세히 측정한 결과, 도핑농도가 증가할 때 전자의 이동도는 크게 감소한 것에 비해 정공의 이동도는 매우 적게 변화하였다. 이 결과는 $AuCl_3$가 그래핀의 p형 도핑 불순물로서 매우 우수하다는 것을 의미하여 향후 도핑된 그래핀의 소자활용에 있어 매우 유용할 것으로 전망된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권9호
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• pp.3061-3070
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• 2012

Novel 2-hexylthieno[3,2-b]thiophene-containing conjugated molecules have been synthesized via a reduction reaction using tin chloride in an acidic medium. They exhibited good solubility in common organic solvents and good self-film and crystal-forming properties. The single-crystalline objects were fabricated by a solvent slow diffusion process and then were employed for fabricating field-effect transistors (FETs) along with thinfilm transistors (TFTs). TFTs made of 5 and 6 exhibited carrier mobility as high as 0.10-0.15 $cm^2V^{-1}s^{-1}$. The single-crystal-based FET made of 6 showed 0.70 $cm^2V^{-1}s^{-1}$ which was relatively higher than that of the 5-based FET (${\mu}=0.23cm^2V^{-1}s^{-1}$). In addition, we fabricated organic photovoltaic (OPV) cells with new 2-hexylthieno [3,2-b]thiophene-containing conjugated molecules and methanofullerene [6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester ($PC_{61}BM$) without thermal annealing. The ternary system for a bulk heterojunction (BHJ) OPV cell was elaborated using $PC_{61}BM$ and two p-type conjugated molecules such as 5 and 7 for modulating the molecular energy levels. As a result, the OPV cell containing 5, 7, and $PC_{61}BM$ had improved results with an open-circuit voltage of 0.90 V, a short-circuit current density of 2.83 $mA/cm^2$, and a fill factor of 0.31, offering an overall power conversion efficiency (PCE) of 0.78%, which was larger than those of the devices made of only molecule 5 (${\eta}$~0.67%) or 7 (${\eta}$~0.46%) with $PC_{61}BM$ under identical weight compositions.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권5호
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• pp.21-28
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• 2007

본 논문에서는 2차원 Poisson 방정식의 풀이에 의한 submicron 급 단 채널 n-InAlAs/InGaAs HEMT의 전류-전압 특성 도출에 관한 해석적 모델을 제안하였다. InAlAs 및 InGaAs층 내에서 2차원 Poisson 방정식의 해법으로 2차원적 전위 변화를 채널 전류의 연속조건과 consistent하게 도출하기 위해서 InGaAs 영역에 형성된 양자우물 형태의 채널을 통해 흐르는 전자에 대한 전계-의존 이동도를 고려하였다. 도출된 표현식은 동작 전압 전 구간의 영역과 장/단 채널 소자에 대하여 일괄적으로 적용될 수 있을 것으로 보이며, 본 논문에서 제안한 단 채널 n-InAlAs/InGaAs HEMT의 2차원 전계 효과에 대한 해석적 모델은 기존의 모델에서 submicron 대의 짧은 채널 길이일 때 정확도가 저하되거나 Early 효과에 대한 설명이 미흡한 것에 비해 드레인 전압의 증가에 따른 드레인 포화 전류의 증가 및 문턱전압의 감소 현상 등을 보다 물리적으로 적절히 설명할 수 있음을 보이고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제14권1호
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• pp.46-51
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• 2004

The annealing of a Cu(4.5at.% Mg)/$SiO_2$/Si structure in ambient $O_2$, at 10 mTorr, and $300-500^{\circ}C$, allows for the outdiffusion of the Mg to the Cu surface, forming a thin MgO (15 nm) layer on the surface. The surface MgO layer was patterned, and successfully served as a hard mask, for the subsequent dry etching of the underlying Mg-depleted Cu films using an $O_2$ plasma and hexafluoroacetylacetone [H(hfac)] chemistry. The resultant MgO/Cu structure, with a taper slope of about $30^{\circ}C$ shows the feasibility of the dry etching of Cu(Mg) alloy films using a surface MgO mask scheme. A dry-etched Cu(4.5at.% Mg) gate a-Si:H TFT has a field effect mobility of 0.86 $\textrm{cm}^2$/Vs, a subthreshold swing of 1.08 V/dec, and a threshold voltage of 5.7 V. A novel process for the dry etching of Cu(Mg) alloy films, which eliminates the use of a hard mask, such as Ti, and results in a reduction in the process steps is reported for the first time in this work.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권9호
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• pp.566-571
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• 2017

A soft baking process was used to enhance the electrical characteristics of solution-processed indium-zincoxide (IZO) thin-film transistors (TFTs). We demonstrate a stable soft baking process using a hot plate in air to maintain the electrical stability and improve the electrical performance of IZO TFTs. These oxide transistors exhibited good electrical performance; a field-effect mobility of $7.9cm^2/Vs$, threshold voltage of 1.4 V, sub-threshold slope of 0.5 V/dec, and a current on/off ratio of $2.9{\times}10^7$ were measured. To investigate the static response of our solutionprocessed IZO TFTs, simple resistor load type inverters were fabricated by connecting a resistor (5 or $10M{\Omega}$). Our IZO TFTs, which were manufactured using the soft baking process at a baking temperature of $120^{\circ}C$, performed well at the operating voltage, and are therefore a good candidate for use in advanced logic circuits and transparent display backplanes.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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• pp.1254-1257
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• 2004

Comparative study on the effects of $H_2$ vs. $O_2$ plasma pretreatment of gate oxide on the degradation phenomenon of p-channel low-temperature polysilicon (LTPS) thin-film transistors (TFTs) were performed. After high drain current stress (HDCS) with $V_{gs}$ = $V_{ds}$, the p-channel TFTs pretreated by $O_2$ plasma showed increased immunity to the degradation of device characteristics such as threshold voltage and maximum field effect mobility because of the higher binding energy of Si-O bond than that of Si-H bond. The investigation of degradation phenomenon of these parameters with the applied power suggests that self-heating can be the major cause of degradation of polysilicon TFTs.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.129-129
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• 2003

최근에 능동 영역 액정 표시 소자(Active Matrix Liquid Crystal Display, AMLCD)에서 고해상도와 빠른 응답속도를 요구하게 되면서부터 다결정 실리콘(poly-Si) 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 쓰이게 되었다. 그리고 일반적으로 디스플레이의 기판을 상대적으로 저가의 유리를 사용하기 때문에 저온 공정이 필수적이다. 따라서 새로운 저온 결정화 방법과 부가적으로 최근 디스플레이 개발 동향 중 하나인 대화면에 적용 가능한 공정인 금속유도 결정화 (Silicide Mediated Crystallization, SMC)가 연구되고 있다. 이 소자는 top-gated coplanar구조로 설계되었다. (그림 1)(100) 실리콘 웨이퍼위에 3000$\AA$의 열산화막을 올리고, LPCVD로 55$0^{\circ}C$에서 비정질 실리콘(a-Si:H) 박막을 550$\AA$ 증착 시켰다. 그리고 시편은 SMC 방법으로 결정화 시켜 TEM(Transmission Electron Microscopy)으로 SMC 다결정 실리콘을 분석하였다. 그 위에 TFT의 게이트 산화막을 열산화막 만큼 우수한 TEOS(Tetraethoxysilane)소스로 사용하여 실리콘 산화막을 1000$\AA$ 형성하였고 게이트는 3000$\AA$ 두께로 몰리브덴을 스퍼터링을 통하여 형성하였다. 이 다결정 실리콘은 3$\times$10^15 cm^-2의 보론(B)을 도핑시켰다. 채널, 소스, 드래인을 정의하기 위해 플라즈마 식각이 이루어 졌으며, 실리콘 산화막과 실리콘 질화막으로 passivation하고, 알루미늄으로 전극을 형성하였다 그리고 마지막에 TFT의 출력특성과 전이특성을 측정함으로써 threshold voltage, the subthreshold slope 와 the field effect mobility를 계산하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1238_1239
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• 2009

본 논문에서는 ELA poly-Si TFT보다 뛰어난 균일도를 갖고, a-Si:H TFT보다 전기적 안정도가 우수한 PMOS SPC-Si TFT의 특성을 연구하였다. SPC-Si의 계면 특성을 향상 시키기 위해 $SiO_2$ 게이트 절연막을 증착하기 전에 Solid Phase Crystalline 실리콘(SPC-Si) 채널 영역에 다양한 H2 플라즈마 처리를 해주었다. PECVD를 이용하여 100W에서 H2 플라즈마 처리를 5분 해주었을 때 SPC-Si TFT의 전기적 특성이 향상되는 것을 볼 수 있는데, $V_{TH}$가 약 -3.91V, field effect mobility가 $22.68cm^2$/Vs, 그리고 Subthreshold swing이 0.64 정도를 보였다. 또한 소자에 Hot carrier stress($V_{GS}$=14.91V, $V_{DS}$=-15V, for 2,000sec)를 주었을 때도 전기적 특성이 변하지 않았으며, 일정한 bias stress($V_{GS}$=-15V, $V_{DS}$=-10V, for 2,000sec)를 가하였을 때도 $V_{TH}$가 증가하지 않았다. 이러한 결과를 통해 SPC-Si가 poly-Si TFT보다 더욱 안정함을 알 수 있었다.