• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.169.1-169.1
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• 2015

최근 디스플레이 기술은 급속도로 발전해 가고 있다. 디스플레이 산업의 눈부신 성장에 발맞추어 초고화질, 초고선명, 고속 구동 및 대형화 등을 포함하는 최신 기술의 디스플레이 구동이 필요하다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해서는 각 픽셀에 영상정보를 기입하는 충전시간을 급격히 감소시켜야 하고 따라서 픽셀 트랜지스터(TFT)의 이동도는 급격히 증가해야 한다. 따라서 차세대 디스플레이 실현을 위해서 고이동도 특성을 구현 할 수 있는 신물질의 개발이 매우 중요하다. 현재 산화물박막트랜지스터는 차세대 디스플레이 실현을 위해 가장 주목받고 있으며, 실제로 산화물박막 트랜지스터의 핵심소재인 In-Ga-Zn-O(a-IGZO) 산화물의 경우 국내외에서 디스플레이에 적용되어 생산이 시작되고있다. 그러나 a-IGZO 산화물의 경우 이동도가 $5-10cm^2V{\cdot}s$ 수준이어서 향후 개발 되어질 초고해상도/고속구동 디스플레이 실현(이동도 $50cm^2V{\cdot}s$)에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 이를 해결 할 수 있는 'post-IGZO' 개발을 위해 In2O3에 Ga2O3를 조성별로 고용시켜 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성 및 TFT를 제작하여 특성 연구를 진행하였다. 조성은 In2O3에 Ga2O3를 7.5%~15% 도핑 하였으며, Sputtering을 이용하여 indium gallium oxide(IGO) 박막을 제작하였다. 박막은 상온 및 $300^{\circ}C$에서 증착 하였으며 증착 된 IGO 박막은 Ga=12.5% 까지는 In2O3에 Ga이 모두 고용되어 cubic In2O3 poly crystalline을 나타내는 것을 확인하였으며 Ga=15%에서 Gallium 관련 2차상이 확인되었다. Ga양이 변화함에 따라 박막의 전기적 특성이 조절 가능하였으며 이를 이용하여 IGO 박막을 30 nm 두께로 증착 하여 IGO 박막을 channel layer로 사용하는 bottom gate structured TFTs를 제작 하였다. IGO TFTs는 Ga=10%에서 on/off ratio ${\sim}10^8$, 그리고 field-effect mobility $84.8cm^2/V{\cdot}S$를 나타내며 초고화질, 초고선명 차세대 디스플레이 적용 가능성을 보여 준다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2006년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.161-161
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• 2006

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2008년도 제35회 하계학술대회 초록집
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• pp.102-102
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• 2008

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권3호
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• pp.139-141
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• 2015

Contact resistance of interface between the channel layers and various S/D electrodes was investigated by transmission line method. Different electrodes such as Ti/Au, a-IZO, and multilayer of a-IGZO/Ag/a-IGZO were compared in terms of contact resistance, using the transmission line model. The a-IGZO TFTs with a-IGZO/Ag/a-IGZO of S/D electrodes showed good performance and low contact resistance due to the homo-junction with channel layer.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권6호
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• pp.626-630
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• 2022

A 100 mm × 50 mm-sized (100) gallium oxide (Ga₂O₃) single crystal ingot was successfully grown by edge-defined film-fed growth (EFG). The preferred orientation and the quality of grown Ga₂O₃ ingot were compatible with a commercial Ga₂O₃ substrate by showing strong (100) orientation behaviors and 246 arcsec in X-ray rocking curve. Raman characterization was also performed for both samples; thereby providing various Raman-active characteristics of Ga₂O₃ crystals. In particular, we observed A_g(5) and A_g(10) peaks of Raman active mode, directly related to the impurity of the grown Ga₂O₃ crystal. Hence, the comparison of the crystal quality and Raman analysis might be useful for further enhancement of Ga₂O₃ single crystal quality in the future.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권1호
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• pp.74-80
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• 2023

Gallium oxide (Ga₂O₃) thin films were grown on c-, a-, m-, r-plane sapphire substrates using a mist chemical vapor deposition system. Various growth temperature range of 400~600℃ was applied for Ga₂O₃ thin film deposition. Then, several structural properties were characterized such as film thickness, crystal phase, lattice orientation, surface roughness, and optical bandgap. Under the certain growth temperature of 500℃, all grown Ga₂O₃ featured rhombohedral crystal structures and well-aligned preferred orientation to sapphire substrate. The films grown on c-and r-plane sapphire substrates, showed low surface roughness and large optical bandgap compared to those on a-and m-plane substrates. Therefore, various sapphire orientation can be potentially applicable for future Ga₂O₃-based electronics applications.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권2호
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• pp.163-168
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• 2014

Bottom gate thin-film transistors were fabricated using solution processed IGZO channel layers with various gallium composition ratios that were annealed on a hot plate. Increasing the gallium ratio from 0.1 to 0.6 induced a threshold voltage shift in the electrical characteristics, whereas the molar ratio of In:Zn was fixed to 1:1. Among the devices, the IGZO-TFTs with gallium ratios of 0.4 and 0.5 exhibited suitable switching characteristics with low off-current and low SS values. The IGZO-TFTs prepared from IGZO films with a gallium ratio of 0.4 showed a mobility, on/off current ratio, threshold voltage, and subthreshold swing value of $0.1135cm^2/V{\cdot}s$, ${\sim}10^6$, 0.8 V, and 0.69 V/dec, respectively. IGZO-TFTs annealed at $300^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, and $400^{\circ}C$ were also fabricated. Annealing at lower temperatures induced a positive shift in the threshold voltage and produced inferior electrical properties.

• 방사선산업학회지
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• 제5권2호
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• pp.101-106
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• 2011

The separation of germanium and gallium ion with metal oxide was introduced into the development of $^{68}Ge/^{68}Ga$ generator. Germanium and gallium within mixed solution were respectively separated by using a liquid-liquid extraction and a column chromatographic method. The separation of Ge within high concentrated hydrochloric and sulfuric acid was conducted by the extraction to $CCl_4$ and the back-extraction to 0.05 M HCl. An optimum condition of the extraction by $CCl_4$ was in 5~7 M HCl and efficiency was around 80%. The gallium was selectively separated by using $Al_2O_3$ among metal oxides as sorbents from the mixed solution in 0.04~0.10 M HCl condition.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.60.1-60.1
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• 2011

비정질 indium-gallium-zinc-oxide (a-IGZO)는 thin film transistor (TFT)에 적용되는 대표적인 active layer로써 높은 이동도를 갖고, 도핑 농도의 제어가 용이하며 낮은 온도에서도 대면적에 증착할 수 있는 특성을 가지고 있다. 특히 저온에서 대면적 증착이 가능한 장점을 갖고 있어 LCD 분야뿐만 아니라 다양한 분야에서 상용화하려는 연구가 시도되고 있다. a-IGZO를 구성하는 물질 중에 이동도에 중요한 역할을 미치는 In은 대표적인 투명전극물질인 indium-tin oxide (ITO)에서 고전류 구동에 의한 확산이 널리 알려져 이에 대한 증명과 개선을 위한 연구가 진행되고 있다. 보고된 결과에 따르면 device에 지속적인 구동 전압을 가했을 때 In이 유기층로 확산되어 organic light emitting diode(OLED)의 성능을 저하시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, a-IGZO에서도 고전류 구동에 의한 indium의 이동이 필수불가결하다고 판단된다. 본 연구에서는 a-IGZO TFT에 고전압 구동을 반복적으로 시행함으로써 발생하는 전기적 특성의 변화를 확인하였고, 동일한 소자의 전극과 채널 사이의 계면에서 In 분포를 energy dispersive spectrometer (EDS)로 관찰하여 In 분포와 전기적 특성 간의 상관관계에 대해 연구하였다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제5권4호
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• pp.404-408
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• 1999

Gallium doped zinc oxide(GZO) films were deposited on soda-lime glass substrates without substrate heating $(T_s<50^{\circ}C$) by dc planar magnetron sputtering using GZO ceramic oxide targe with different inert gas (Ar, or Ne). For the GZO films deposited under different total gas pressure $(P_{tot})$, structural and electrical properties were investigated by XRD and Hall effect measurements. Crystallinity of GZO films deposited using Ar was degraded with increase in $(P_{tot})$, suggesting that it was heavily affected by kinetic energy of sputtered Zn particles$(PA_{zn})$ arriving at substrate surface. Whereas, crystallinity of GZO films deposited at lower Ptot than 3.0 Pa using Ne gas was degraded with decrease in $(P_{tot})$. This degradation was considered to be result of film damage caused by the bombardment of high-energy neutrals ($Ne^{\circ}$). On the basis of a hard sphere collision processes, the average final energy of particles (sputtered Zn, $Ar^{\circ}$and $Ne^{\circ}$)arriving at substrate surface were estimated.