U, Myeonghun;Han, Young-Joon;Song, Sang-Hun;Cho, In-Tak;Lee, Jong-Ho;Kwon, Hyuck-In
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제14권5호
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pp.666-672
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2014
We have investigated the gate insulator effects on the electrical performance of p-type tin monoxide (SnO) thin-film transistors (TFTs). Various SnO TFTs are fabricated with different gate insulators of a thermal $SiO_2$, a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) $SiO_x$, a $150^{\circ}C$-deposited PEVCD $SiO_x$, and a $300^{\circ}C$-deposited PECVD $SiO_x$. Among the devices, the one with the $150^{\circ}C$-deposited PEVCD $SiO_x$ exhibits the best electrical performance including a high field-effect mobility ($=4.86cm^2/Vs$), a small subthreshold swing (=0.7 V/decade), and a turn-on voltage around 0 (V). Based on the X-ray diffraction data and the localized-trap-states model, the reduced carrier concentration and the increased carrier mobility due to the small grain size of the SnO thin-film are considered as possible mechanisms, resulting in its high electrical performance.
OSFET 소자의 펀치스루 현상 및 문턱전압의 roll-off 방지하는 효율적 방법으로 알려져 있는 halo 포켓 이온주입방법은 MOSFET 드레인 전류의 감소를 가져온다. Halo 구조 MOSFET의 드레인 전류 감소는 보통 문턱 전압의 증가로 설명되고 있으나, 실험적으로 드레인 전류의 감소는 문턱전압의 증가로 예상된 드레인 전류 감소 보다 크게 관찰되고 있다. 본 연구에서는 halo 도핑분포에 의해서 채널방향으로 생성되는 전계분포의 효과에 의한 드레인 전류의 감소를 분석하였다. 포켓 이온주입에 의한 halo MOSFET 소자의 유효 이동도 모델을 제시하였고, 유효 이동도의 감소가 드레인 전류의 추가적인 감소에 기여함을 보였다. 제시된 모델에 따른 소자의 특성이 실험결과와 일치함을 보였다.
The stochiometric mix of evaporating materials for the $CuInS_2$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnance. Using extrapolation method of X-ray diffraction patterns for the $CuInS_2$ polycrystal, it was found tetragonal structure whose lattice constant $a_0$ and $c_0$ were $5.524\;{\AA}$ and $11.142\;{\AA}$, respectively. To obtain the single crystal thin films, $CuInS_2$ mixed crystal was deposited on throughly etched semi-insulator GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were 640 t and 430 t, respectively and the thickness of the single crystal thin films was $2{\mu}m$. Hall effect on this sample was measured by the method of van dot Pauw and studied on carrier density and temperature dependence of mobility. The carrier density and mobility deduced from Hall data are $9.64{\times}10^{22}/m^3,\;2.95{\times}10^{-2}\;m^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively The optical energy gaps were found to be 1.53 eV at room temperature. From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c - axis of the thin film, we have found that the values of spin orbit coupling splitting ${\Delta}So$ and the crystal field splitting ${\Delta}Cr$ were 0.0211 eV and 0.0045 eV at 10 K, respectively. From PL peaks measured at 10K, 807.7nm (1.5350ev) mean Ex peak of the free exciton emission, also 810.3nm (1.5301eV) expresses $I_2$ peak of donor-bound exciton emission and 815.6nm (1.5201eV) emerges $I_1$ peak of acceptor-bound exciton emission. In addition, the peak observed at 862.0nm (1.4383eV) was analyzed to be PL peak due to donor-acceptor pair(DAP).
현재 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘 기반의 개발이 주를 이루고 있으며, 이 비정질 실리콘은 성막공정이 간단하고 대면적에 용이하지만 전기적인 특성이 우수하지 않기 때문에 디스플레이의 적용에 어려움을 겪고 있다. 이에 따라 poly-Si을 이용한 박막 트랜지스터의 연구가 진행되고 있는데, 이는 공정온도가 높고, 대면적에의 응용이 어렵다. 따라서 앞으로 저온 공정이 가능하며 대면적 응용이 용이한 박막 트랜지스터의 연구가 필수적이다. 한편 최근 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용되는 물질에는 oxide 기반의 ZnO, SnO2, In2O3 등이 주로 사용되고 있고, 보다 적합한 채널층을 찾기 위한 연구가 많이 진행되어 왔다. 최근 Hosono 연구팀에서 IGZO를 채널층으로 사용하여 high mobility, 우수한 on/off ratio의 특성을 가진 소자 제작에 성공함으로써 이를 시작으로 IGZO의 연구 또한 세계적으로 활발한 연구가 이루어지고 있다. 특히, ZnO는 wide band gap (3.37eV)을 가지고 있어 적외선 및 가시광선의 투과율이 좋고, 전기 전도성과 플라즈마에 대한 내구성이 우수하며, 낮은 온도에서도 성막이 가능하다는 특징을 가지고 있다. 그러나 intrinsic ZnO 박막은 bias stress 같은 외부 환경이 변했을 경우 전기적인 성질의 변화를 가져올 뿐만 아니라 고온에서의 공정이 불안정하다는 요인을 가지고 있다. ZnO의 전기적인 특성을 개선하기 위해 본 연구에서는 hafnium을 doping한 ZnO을 channel layer로 소자를 제작하고 전기적 특성을 평가하였다. 이를 위해 DC magnetron sputtering을 이용하여 ZnO 기반의 박막 트랜지스터를 제작하였다. Staggered bottom gate 구조로 ITO 물질을 전극으로 사용하였으며, 제작된 소자는 semiconductor analyzer를 이용하여 출력특성과 전이 특성을 평가하였으며, ZnO channel layer 증착시 hafnium이 도핑 되는 양을 조절하여 소자를 제작한 후 intrinsic ZnO의 소자 특성과 비교 분석하였다. 그 결과 hafnium을 doping 시킨 소자의 field effect mobility가 $6.42cm^2/Vs$에서 $3.59cm^2/Vs$로 낮아졌지만, subthreshold swing 측면에서는 1.464V/decade에서 0.581V/decade로 intrinsic ZnO 보다 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 그리고 intrinsic ZnO의 경우 외부환경에 대한 안정성 문제가 대두되고 있는데, hafnium을 도핑한 ZnO의 경우 temperature, bias temperature stability, 경시변화 등의 다양한 조건에서의 안정성이 확보된다면 intrinsic ZnO 박막트랜지스터의 문제점을 해결할 수 있는 물질로 될 것이라고 기대된다.
Transparent oxide semiconductors have recently attracted much attention as channel layer materials due to advantageous electrical and optical characteristics such as high mobility, high stability, and good transparency. In addition, transparent oxide semiconductor can be fabricated at low temperature with a low production cost and it permits highly uniform devices such as large area displays. A variety of thin film transistors (TFTs) have been studied including ZnO, InZnO, and InGaZnO as the channel layer. Recently, there are many studies for substitution of Ga in InGaZnO TFTs due to their problem, such as stability of devices. In this work, new quaternary compound materials, tantalum-indium-tin oxide (TaInSnO) thin films were fabricated by using co-sputtering and used for the active channel layer in thin film transistors (TFTs). We deposited TaInSnO films in a mixed gas (O2+Ar) atmosphere by co-sputtering from Ta and ITO targets, respectively. The electric characteristics of TaInSnO TFTs and thin films were investigated according to the RF power applied to the $Ta_2O_5$ target. The addition of Ta elements could suppress the formation of oxygen vacancies because of the stronger oxidation tendency of Ta relative to that of In or Sn. Therefore the free carrier density decreased with increasing RF power of $Ta_2O_5$ in TaInSnO thin film. The optimized characteristics of TaInSnO TFT showed an on/off current ratio of $1.4{\times}108$, a threshold voltage of 2.91 V, a field-effect mobility of 2.37 cm2/Vs, and a subthreshold swing of 0.48 V/dec.
Song, Suhee;Ko, Seo-Jin;Shin, Hyunmin;Jin, Youngeup;Kim, Il;Kim, Jin Young;Suh, Hongsuk
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제34권11호
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pp.3399-3404
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2013
A new accepter unit, pyrrolo[3,2-b]pyrrole-2,5-dione, was prepared and utilized for the synthesis of the conjugated polymers containing electron donor-acceptor pair for OPVs. Pyrrolo[3,2-b]pyrrole-2,5-dione unit, regioisomer of the known pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione, is originated from the structure of stable synthetic pigment. The new conjugated polymers with 1,4-diphenylpyrrolo[3,2-b]pyrrole-2,5-dione, thiophene and carbazole were synthesized using Suzuki polymerization to generate P1 and P2. The solid films of P1 and P2 show absorption bands with maximum peaks at about 377, 554 and 374, 542 nm and the absorption onsets at 670 and 674 nm, corresponding to band gaps of 1.85 and 1.84 eV, respectively. To improve the hole mobility of the polymer with 1,4-bis(4-butylphenyl)-pyrrolo[3,2-b]-pyrrole-2,5-dione unit, which was previously reported by us, the butyl group at the 4-positions of the N-substituted phenyl group was substituted with hydrogen and methyl group. The field-effect hole mobility of P2 is $9.6{\times}10^{-5}cm^2/Vs$. The device with $P2:PC_{71}BM$ (1:2) showed $V_{OC}$ value of 0.84 V, $J_{SC}$ value of 5.10 $mA/cm^2$, and FF of 0.33, giving PCE of 1.42%.
Kim, Jin-Seong;Cho, Kyung-Hoon;Seong, Tae-Geun;Choi, Joo-Young;Nahm, Sahn
한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술회의 초록집
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pp.17-17
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2010
The amorphous $Bi_5Nb_3O_{15}$ film grown at room temperature under an oxygen-plasma sputtering ambient (BNRT-$O_2$ film) has a hydrophobic surface with a surface energy of $35.6\;mJm^{-2}$, which is close to that of the orthorhombic pentacene ($38\;mJm^{-2}$, resulting in the formation of a good pentacene layer without the introduction of an additional polymer layer. This film was very flexible, maintaining a high capacitance of $145\;nFcm^{-2}$ during and after 10s bending cycles with a small curvature radius of 7.5 mm. This film was optically transparent. Furthermore, the flexible, pentacene-based, organic thin-film transistors (OTFTs) fabricated on the polyethersulphone substrate at room temperature using a BNRT-$O_2$ film as a gate insulator exhibited a promising device performance with a high field effect mobility of $0.5\;cm^2V^{-1}s^{-1}$, an on/off current modulation of $10^5$ and a small subthreshold slope of $0.2\;Vdecade^{-1}$ under a low operating voltage of -5 V. This device also maintained a high carrier mobility of $0.45\;cm^2V^{-1}s^{-1}$ during the bending with a small curvature radius of 9 mm. Therefore, the BNRT-$O_2$ film is considered a promising material for the gate insulator of the flexible, pentacene-based OTFT.
뷰티 계열 대학생의 재학 중 일 경험과 전공 만족도가 전공 일치 첫 일자리에 영향을 주는지 알아보고자 "대졸자 직업이동 경로 조사"(Graduates Occupational Mobility Survey : GOMS) 6개년도 (2012~2017년) 자료에서 뷰티 계열 취업자 168명을 선정하였다. 자료 및 통계분석은 Windows 기반 SPSS Client 프로그램을 이용하였다. 독립성 검증과 로지스틱 다중회귀 분석결과, 재학 중 일 경험 여부, 일 경험 기간, 일 경험 회수가 전공 일치 첫 일자리에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 전공 불일치 일 경험이 있는 경우, 반면 전공 일치 일 경험이 있는 경우, 일 경험 기간이 1년 이상일 때 대비 6개월 이상~1년 미만일 때 높게 나타났다. 본 연구를 통하여 재학 중 일 경험에 대한 학점인정 제도의 교육 정책 지원과 뷰티 계열 졸업생의 취업 이행 행태를 파악하는 기초 자료가 되고자 한다.
The p-type nanowire field-effect transistor (FET) with a SiGe shell channel on a Si core is optimally designed and characterized using in-depth technology computer-aided design (TCAD) with quantum models for sub-10-nm advanced logic technology. SiGe is adopted as the material for the ultrathin shell channel owing to its two primary merits of high hole mobility and strong Si compatibility. The SiGe shell can effectively confine the hole because of the large valence-band offset (VBO) between the Si core and the SiGe channel arranged in the radial direction. The proposed device is optimized in terms of the Ge shell channel thickness, Ge fraction in the SiGe channel, and the channel length (Lg) by examining a set of primary DC and AC parameters. The cutoff frequency (fT) and maximum oscillation frequency (fmax) of the proposed device were determined to be 440.0 and 753.9 GHz when Lg is 5 nm, respectively, with an intrinsic delay time (τ) of 3.14 ps. The proposed SiGe-shell channel p-type nanowire FET has demonstrated a strong potential for low-power and high-speed applications in 10-nm-and-beyond complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology.
분자선결정성장법을 이용하여 자기구성 양자점들을 high electron mobility transistor (HEMT)의 체널 영역에 삽입하여, 양자점내의 inter-subband transition을 이용한 전파장 적외선 수광소자를 제작하였다. 제작된 소자는 180 K 이상의 온도에서 InAs 양자점의 전자에 대한 강한 구속력으로 인해 낮은 암전류 특성을 보이며 7${\mu}m$에서 11${\mu}m$까지의 넓은 수광영역을 나타내었다. 9.4${\mu}m$에서 peak 광전류가 검출되었으며 이때의 검출율은 $1.93{\times}10^{10}cmHz^{1/2}/W$ 였다. 장파장 적외선 검출에 따른 광전류는 가해진 전압에 대하여 전계효과트랜지스터와 같은 전류-전압 특성을 가지며, 인가된 전압이 증가함에 따라 증가된 암전류에 의하여 광전류가 감소하는 특성을 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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