• 제목/요약/키워드: Flexible Electronic Device

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굽힘응력을 받는 유연전자소자에서 중립축 위치의 제어 (Control of Position of Neutral Line in Flexible Microelectronic System Under Bending Stress)

  • 서승호;이재학;송준엽;이원준
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.79-84
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    • 2016
  • 유연전자소자가 외부힘에 의해 변형될 경우 반도체 다이가 기계적 응력 때문에 변형되거나 파괴되고 이러한 변형이나 파괴는 channel의 전자이동도를 변화시키거나 배선의 저항을 증가시켜 집적회로의 동작 오류를 발생시킨다. 따라서 반도체 집적회로는 굽힘 변형이 발생해도 기계적 응력이 발생하지 않는 중립축에 위치하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 굽힘변형을 하는 flip-chip 접합공정이 적용된 face-down flexible packaging system에서 중립축의 위치와 파괴 모드를 조사하였고 반도체 집적회로와 집중응력이 발생한 곳의 응력을 감소시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 이를 위해, 설계인자로 유연기판의 두께 및 소재, 반도체 다이의 두께를 고려하였고 설계인자가 중립축의 위치에 미치는 영향을 조사한 결과 유연기판의 두께가 중립축의 위치를 조절하는데 유용한 설계인자임을 알 수 있었다. 3차원 모델을 이용한 유한요소해석 결과 반도체 다이와 유연기판 사이의 Cu bump 접합부에서 항복응력보다 높은 응력이 인가될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 flexible face-down packaging system에서 반도체 다이와 Cu bump 의 응력을 감소시킬 수 있는 설계 방법을 제안하였다.

가변 형태의 미래형 단말기를 위한 의도인식 통신시스템 (Intention-awareness Communication System for Future Mobile Terminal with Flexible Shape Change)

  • 조면균;윤달환;최효선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2720-2728
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    • 2012
  • 최근 유연한 디스플레이, 고용량 메모리 및 집적기술의 발전으로 가변형태의 미래형 단말기가 개발되고 있다. 이때 디스플레이의 크기 및 안테나 성상의 변화는 사용자의 QoS 및 통신환경의 변화와 관계가 깊다. 특히 사용자의 의도는 단말기의 모양변화 및 안테나 개수의 증감으로 표현되는데 기지국이 지능적으로 의도를 파악하여 적응적으로 다중안테나 기법을 변경하여 적용함으로써 단말기 사용자의 QoS를 효과적으로 만족시킬 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 미래형 단말기의 활용시나리오를 분석하여 거기에 맞는 적응적인 MIMO기법을 사용함으로써 채널용량을 최대화 시키는 동시에 사용자의 QoS를 만족시킬 수 있는 의도 인식 통신시스템을 제안한다.

저온 공정 온도에서 $Al_2O_3$ 게이트 절연물질을 사용한 InGaZnO thin film transistors

  • 우창호;안철현;김영이;조형균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.11-11
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    • 2010
  • Thin-film-transistors (TFTs) that can be deposited at low temperature have recently attracted lots of applications such as sensors, solar cell and displays, because of the great flexible electronics and transparent. Transparent and flexible transistors are being required that high mobility and large-area uniformity at low temperature [1]. But, unfortunately most of TFT structures are used to be $SiO_2$ as gate dielectric layer. The $SiO_2$ has disadvantaged that it is required to high driving voltage to achieve the same operating efficiency compared with other high-k materials and its thickness is thicker than high-k materials [2]. To solve this problem, we find lots of high-k materials as $HfO_2$, $ZrO_2$, $SiN_x$, $TiO_2$, $Al_2O_3$. Among the High-k materials, $Al_2O_3$ is one of the outstanding materials due to its properties are high dielectric constant ( ~9 ), relatively low leakage current, wide bandgap ( 8.7 eV ) and good device stability. For the realization of flexible displays, all processes should be performed at very low temperatures, but low temperature $Al_2O_3$ grown by sputtering showed deteriorated electrical performance. Further decrease in growth temperature induces a high density of charge traps in the gate oxide/channel. This study investigated the effect of growth temperatures of ALD grown $Al_2O_3$ layers on the TFT device performance. The ALD deposition showed high conformal and defect-free dielectric layers at low temperature compared with other deposition equipments [2]. After ITO was wet-chemically etched with HCl : $HNO_3$ = 3:1, $Al_2O_3$ layer was deposited by ALD at various growth temperatures or lift-off process. Amorphous InGaZnO channel layers were deposited by rf magnetron sputtering at a working pressure of 3 mTorr and $O_2$/Ar (1/29 sccm). The electrodes were formed with electron-beam evaporated Ti (30 nm) and Au (70 nm) bilayer. The TFT devices were heat-treated in a furnace at $300^{\circ}C$ and nitrogen atmosphere for 1 hour by rapid thermal treatment. The electrical properties of the oxide TFTs were measured using semiconductor parameter analyzer (4145B), and LCR meter.

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A Study on Wet Etch Behavior of Zinc Oxide Semiconductor in Acid Solutions

  • Seo, Bo-Hyun;Lee, Sang-Hyuk;Jeon, Jea-Hong;Choe, Hee-Hwan;Lee, Kang-Woong;Lee, Yong-Uk;Seo, Jong-Hyun
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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    • pp.926-929
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    • 2007
  • A significant progress has been made in the characterization of zinc oxide (ZnO) semiconductor as a new semiconductor layer instead of amorphous Si semiconductor used in thin film transistor due to its high electron mobility at low deposition temperature which is quite suitable for flexible display and OLED devices. The wet pattering of ZnO is another important issue with regard to mass production of ZnO thin film transistor device. However, the wet behavior of ZnO thin film in aqueous wet etching solutions conventionally used un TFT industry has not been reported yet, in this work, wet corrosion behavior of RF magnetron sputtered ZnO thin film in various wet solutions such as phosphoric and nitric acid solutions was studied using by electrochemical analysis. The effects of deposition parameters such as RF power and oxygen partial pressure on corrosion rate are also examined.

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전기영동 디스플레이 패널용 OTFT-하판 제작 연구 (Study on OTFT-Backplane for Electrophoretic Display Panel)

  • 이명원;류기성;송정근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권7호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 본 논문에서는 플라스틱 기판에 OTFT를 스위칭 소자로 사용하여 유연한 EPD 패널을 제작하였다. OTFT의 채널 폭과 길이의 비(W/L)는 EPD의 응답속도를 고려하여 15이상으로 설계를 하였다. 게이트전극은 Al, 절연층은 cross-linked PVP, 반도체층은 펜타센, 중간층은 PVA/Acryl를 사용하였다. 플라스틱 기판은 보호층 처리를 통하여 열처리 공정 시 발생하는 입자를 제거하였고, 거친 표면을 평탄화하였다. 반도체층의 크기는 게이트 전극 보다 작도록 제한하여 누설전류를 줄일 수 있었다. EPD-상판과 OTFT-하판 사이에 픽셀전극을 삽입하고 또한 OTFT-하판을 보호하기 위하여 PVA/Acryl로 구성된 중간층을 상빙하였다. 완성된 OTFT-하판에서 OTFT의 이동도는 $0.21cm^2/V.s$, 전류점멸비(Ion/Ioff)는 $10^5$ 이상의 성능을 보였다.

전기적 특성 변화를 통한 고분자 유연메타 전자소자의 곡률 안정성 평가 (Evaluation of the Curvature Reliability of Polymer Flexible Meta Electronic Devices based on Variations of the Electrical Properties)

  • 곽지윤;정지영;주정아;권예필;김시훈;최두선;제태진;한준세;전은채
    • 공업화학
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    • 제32권3호
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    • pp.268-276
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    • 2021
  • 최근 무선통신 기기가 보편화됨에 따라 이로부터 발생하는 전자기파를 제어할 수 있는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 전자기파 제어 물질로 가장 흔히 사용되는 것은 자성 물질이지만 제품에 적용 시 제품이 무겁고 두꺼워지는 특징 때문에 일반 전자기기에 사용하기에는 문제가 있어 이를 해결하기 위해 가볍고 두께가 얇은 고분자 유연메타 전자소자가 제시되었다. 또한 고분자 유연메타 전자소자는 단일 제품을 다양한 곡률에 적용할 수 있어 곡면 형상이 많은 전자기기에 사용하기에도 적합하다. 그러나 이러한 고분자 유연메타 전자소자를 곡면에 적용하기 위해서는 곡률변화에 따른 전자기파 제어 특성의 안정성 평가가 필수적으로 요구된다. 이에 본 연구에서는 도선 면적이 일정할 때 도선 길이에 따른 저항 변화율이 전자기파 제어 특성과 역의 관계라는 점을 활용하여 고분자 유연메타 전자소자의 전기적 특성 변화를 통해 전자기파 제어 특성을 예측할 수 있는 방법을 개발하였고, 이를 이용하여 고분자 유연메타 전자소자의 곡률 안정성 평가를 수행하였다. 그 결과 곡률 반경이 감소할수록 도선 길이에 따른 저항 변화율이 증가하였고, 곡률 유지 시간에 의한 변화는 없었다. 또한 곡면 적용 시 도선에 영구적인 변화와 곡면 제거 시 회복 가능한 변화가 복합적으로 발생하였고, 이러한 변화의 원인이 곡면 적용 시 가해진 인장응력에 의해 생성된 도선 내 수직방향 크랙이라는 사실도 밝혀냈다.

InGaZnO active layer 두께에 따른 thin-film transistor 전기적인 영향

  • 우창호;김영이;안철현;김동찬;공보현;배영숙;서동규;조형균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.5-5
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    • 2009
  • Thin-film-transistors (TFTs) that can be prepared at low temperatures have attracted much attention because of the great potential for transparent and flexible electronics. One of the mainstreams in this field is the use of organic semiconductors such as pentacene. But device performance of the organic TFTs is still limited due to low field-effect mobility and rapid degradation after exposing to air. Alternative approach is the use of amorphous oxide semiconductors as a channel. Amorphous oxide semiconductors (AOSs) based TFTs showed the fast technological development, because AOS films can be fabricated at room temperature and exhibit the possibility in application like flexible display, electronic paper, and larges solar cells. Among the various AOSs, a-IGZO has lots of advantages because it has high channel mobility, uniform surface roughness and good transparency. [1] The high mobility is attributed to the overlap of spherical s-orbital of the heavy post-transition metal cations. This study demonstrated the effect of the variation in channel thickness from 30nm to 200nm on the TFT device performance. When the thickness was increased, turn-on voltage and subthreshold swing was decreased. The a-IGZO channels and source/drain metals were deposited with shadow mask. The a-IGZO channel layer was deposited on $SiO_2$/p-Si substrates by RF magnetron sputtering, where RF power is 150W. And working pressure is 3m Torr, at $O_2/Ar$ (2/28 sccm) atmosphere. The electrodes were formed with electron-beam evaporated Ti (30 nm) and Au (70 nm) bilayer. Finally, Al (150nm) as a gate metal was thermal-evaporated. TFT devices were heat-treated in a furnace at 250 $^{\circ}C$ and nitrogen atmosphere for 1hour. The electrical properties of the TFTs were measured using a probe-station. The TFT with channel thickness of 150nm exhibits a good subthreshold swing (SS) of 0.72 V/decade and on-off ratio of $1{\times}10^8$. The field effect mobility and threshold voltage were evaluated as 7.2 and 8 V, respectively.

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Effects of thickness of GIZO active layer on device performance in oxide thin-film-transistors

  • Woo, C.H.;Jang, G.J.;Kim, Y.H.;Kong, B.H.;Cho, H.K.
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.137-137
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    • 2009
  • Thin-film transistors (TFTs) that can be prepared at low temperatures have attracted much attention due to the great potential for flexible electronics. One of the mainstreams in this field is the use of organic semiconductors such as pentacene. But device performance of the organic TFTs is still limited by low field effect mobility or rapidly degraded after exposing to air in many cases. Another approach is amorphous oxide semiconductors. Amorphous oxide semiconductors (AOSs) have exactly attracted considerable attention because AOSs were fabricated at room temperature and used lots of application such as flexible display, electronic paper, large solar cells. Among the various AOSs, a-IGZO was considerable material because it has high mobility and uniform surface and good transparent. The high mobility is attributed to the result of the overlap of spherical s-orbital of the heavy pest-transition metal cations. This study is demonstrated the effect of thickness channel layer from 30nm to 200nm. when the thickness was increased, turn on voltage and subthreshold swing were decreased. a-IGZO TFTs have used a shadow mask to deposit channel and source/drain(S/D). a-IGZO were deposited on SiO2 wafer by rf magnetron sputtering. using power is 150W, working pressure is 3m Torr, and an O2/Ar(2/28 SCCM) atmosphere at room temperature. The electrodes were formed with Electron-beam evaporated Ti(30nm) and Au(70nm) structure. Finally, Al(150nm) as a gate metal was evaporated. TFT devices were heat treated in a furnace at $250^{\circ}C$ in nitrogen atmosphere for an hour. The electrical properties of the TFTs were measured using a probe-station to measure I-V characteristic. TFT whose thickness was 150nm exhibits a good subthreshold swing(S) of 0.72 V/decade and high on-off ratio of 1E+08. Field effect mobility, saturation effect mobility, and threshold voltage were evaluated 7.2, 5.8, 8V respectively.

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모델링 기법을 이용한 차량용 IPC 소프트웨어구조 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Software Architecture for IPC in Vehicles Using Modeling Methodology)

  • 송봉기;유윤식
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1567-1572
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    • 2012
  • 자동차용 IPC는 운전자에게 차량의 속도, RPM, 주행 거리 등의 운행 정보를 제공하는 장치이다. 기존의 전통적인 IPC의 경우 주로 기계식으로 구현되고 있으나 현재 사용자의 편의성 증대를 위한 요구 증가에 따라 IPC에도 그래픽 요소와 효율적인 정보제공을 위한 사용자친화적인 형태로의 변화가 필요하다. 이를 위해서는 모델링 기법을 이용하여 소프트웨어의 유연성과 강건성을 갖는 IPC의 소프트웨어 구조가 필요하다. 이에 본 논문에서는 MVC 모델과 UML을 이용하여 IPC 소프트웨어 구조를 설계하고 구현한다. 뷰를 분리하여 개발함으로써 다양한 형태의 정보 화면을 개발할 수 있고 또한 UML의 상태 다이어그램을 통해 뷰의 전환 등을 간단한 상태의 변화로 처리하여 개발이 용이하다. 제안하는 IPC 시스템은 개발 기간의 단축을 통한 비용 절감 및 MVC 모델 구조에 따른 유지보수의 용이성을 기대할 수 있다.

모델링 기법을 이용한 차량용 IPC 소프트웨어구조 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Software Architecture for IPC in Vehicles Using Modeling Methodology)

  • 송봉기;유윤식
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1321-1326
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    • 2012
  • 자동차용 IPC는 운전자에게 차량의 속도, RPM, 주행 거리 등의 운행 정보를 제공하는 장치이다. 기존의 전통적인 IPC의 경우 주로 기계식으로 구현되고 있으나 현재 사용자의 편의성 증대를 위한 요구 증가에 따라 IPC에도 그래픽 요소와 효율적인 정보제공을 위한 사용자친화적인 형태로의 변화가 필요하다. 이를 위해서는 모델링 기법을 이용하여 소프트웨어의 유연성과 강건성을 갖는 IPC의 소프트웨어 구조가 필요하다. 이에 본 논문에서는 MVC 모델과 UML을 이용하여 IPC 소프트웨어 구조를 설계하고 구현한다. 뷰를 분리하여 개발함으로써 다양한 형태의 정보 화면을 개발할 수 있고 또한 UML의 상태 다이어그램을 통해 뷰의 전환 등을 간단한 상태의 변화로 처리하여 개발이 용이하다. 제안하는 IPC 시스템은 개발 기간의 단축을 통한 비용 절감 및 MVC 모델 구조에 따른 유지보수의 용이성을 기대할 수 있다.