• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.133-135
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• 2007

PMMA (polymethyl metha crylate) 유기막의 농도별 최적화를 위하여 1, 2, 4, 6, 8 wt.%의 PMMA 농도별로 Al/PMMA/ITO/Glass 구조의 MIM (metal- insulator-metal) 캐패시터 소자를 제작하였다. 유기 절연층의 형성은 ITO/Glass 기판 위에 PMMA를 용질로, Anisle을 용매로 사용하여 스핀코팅법으로 소자를 형성하였다. 제작된 소자에 대해 농도에 따른 전기적 특성을 조사한 결과 누설전류는 2wt.% 농도의 PMMA로 제작된 소자에서 0.3 pA로 가장 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 동일한 PMMA 농도로 제작된 캐패시터 소자의 정전용량은 1.2 nF으로 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 계산된 값과 매우 유사한 값을 얻을 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.811-816
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• 2019

초고진공 화학기상증착장치(UHV-CVD)에 의해 성장된 실리콘-흡착된 산소(Si-O) 초격자가 실리콘 양자전자소자를 위한 에피택셜 장벽으로 소개되었다. 전류-전압 측정 결과 높은 브레이크다운 전압을 갖는 매우 안정하고 양호한 절연특성을 나타내었다. 에피택셜 성장된 Si-O 초격자는 SOI(silicon on insulator)를 대체할 수 있는 절연층으로도 사용될 수 있음을 보여준다. 이 두꺼운 장벽은 전계효과트랜지스터(FET)의 절연 게이트로 유용하게 사용될 수 있어 FET 위에 또 다른 FET를 제작할 수 있으므로 미래 실리콘계 3차원 집적회로의 궁극적인 목표에 한층 더 다가갈 수 있는 가능성을 보여주는 것이다.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제38권4호
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• pp.675-684
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• 2016

This paper demonstrates the effect of fluoride-based plasma treatment on the performance of $Al_2O_3/AlGaN/GaN$ metal-insulator-semiconductor heterostructure field effect transistors (MISHFETs) with a T-shaped gate length of $0.20{\mu}m$. For the fabrication of the MISHFET, an $Al_2O_3$ layer as a gate dielectric was deposited using atomic layer deposition, which greatly decreases the gate leakage current, followed by the deposition of the silicon nitride layer. The silicon nitride layer on the gate foot region was then selectively removed through a reactive ion etching technique using $CF_4$ plasma. The etching process was continued for a longer period of time even after the complete removal of the silicon nitride layer to expose the $Al_2O_3$ gate dielectric layer to the plasma environment. The thickness of the $Al_2O_3$ gate dielectric layer was slowly reduced during the plasma exposure. Through this plasma treatment, the device exhibited a threshold voltage shift of 3.1 V in the positive direction, an increase of 50 mS/mm in trans conductance, a degraded off-state performance and a larger gate leakage current compared with that of the reference device without a plasma treatment.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권12호
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• pp.8-14
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• 2011

본 논문에서는 이차원 소자 시뮬레이션을 활용하여 주어진 게이트-드레인 간격에서 AlGaN/GaN-on-Si HEMT (high electron mobility transistor) 의 고항복전압 구현을 위한 게이트 전계판의 최적화 구조를 제안하였다. 게이트 전계판 구조를 도입하여 게이트 모서리의 전계를 감소시켜 항복전압을 크게 증가시킬 수 있음을 확인 하였으며, 이때 전계판의 길이와 절연막의 두께에 따라 게이트 모서리와 전계판 끝단에서 전계분포의 변화를 분석하였다. 최적화를 위하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 1 ${\mu}m$ 정도의 짧은 게이트 전계판으로도 효과적으로 게이트 모서리의 전계를 감소시킬 수 있으며 전계판의 길이가 너무 길어지면 전계판과 드레인 사이의 남은 길이가 일정 수준 이하로 감소되어 오히려 항복전압이 급격하게 감소함을 보였다. 전 계판의 길이가 1 ${\mu}m$ 일 때 최대 항복전압을 얻었으며, 게이트 전계판의 길이를 1 ${\mu}m$로 고정하고 $SiN_x$ 박막의 두께를 변화시켜본 결과 게이트 모서리와 전계판 끝단에서의 전계가 균형을 이루면서 항복전압을 최대로 할 수 있는 최적의 $SiN_x$ 박막 두께는 200~300 nm 인 것으로 나타났다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.706-711
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• 2018

본 논문에서는 플라즈마 화학기상증착 (plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 방식을 이용한 산질화규소(Silicon oxynitride, SiON) 절연체를 이용하여 4H-SiC metal-oxide-semiconductor (MOS) 소자를 제작하고 특성 분석을 수행하였다. 제작된 소자는 금속 증착 후 열처리 과정 (post metallization annealing, PMA)을 통하여 트랩 밀도가 크게 감소하는 것을 확인하였으며, 특히 $500^{\circ}C$의 forming gas 분위기에서 열처리 된 소자의 경우 매우 뛰어난 MOS 특성을 나타내었다. 본 연구를 통하여 4H-SiC MOS 구조를 위한 대체 게이트 절연체로써 PECVD SiON의 활용 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.281.2-281.2
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• 2016

Two-dimensional van der Waals (2D vdWs) materials have been extensively studied for future electronics and materials sciences due to their unique properties. Among them, black phosphorous (BP) has shown infinite potential for various device applications because of its high mobility and direct narrow band gap (~0.3 eV). In this work, we demonstrate a few-nm thick BP-based nonvolatile memory devices with an well-known poly(vinylidenefluoride-trifluoroethylene) [P(VDF-TrFE)] ferroelectric polymer gate insulator. Our BP ferroelectric memory devices show the highest linear mobility value of $1159cm^2/Vs$ with a $10^3$ on/off current ratio in our knowledge. Moreover, we successfully fabricate the ferroelectric complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) memory inverter circuits, combined with an n-type $MoS_2$ nanosheet transistor. Our memory CMOS inverter circuits show clear memory properties with a high output voltage memory efficiency of 95%. We thus conclude that the results of our ferroelectric memory devices exhibit promising perspectives for the future of 2D nanoelectronics and material science. More and advanced details will be discussed in the meeting.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.318.1-318.1
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• 2016

Hafnium Oxide (HfOx) has been attracted as a promising gate dielectric for replacing SiO2 in gate stack applications. In this paper, Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) capacitor with solution processed HfO2 high-k material as a dielectric were fabricated. The solvent using $HfOCl2{\cdot}8H2O$ dissolve in 2-Methoxy ethanol was prepared at 0.3M. The HfOx layers were deposited on p-type silicon substrate by spin-coating at $250^{\circ}C$ for 5 minutes on a hot plate and repeated the same cycle for 5 times, followed by annealing process at 350, 450 and $550^{\circ}C$ for 2 hours. When the annealing temperature was increased from 350 to $550^{\circ}C$, capacitance value was increased from 337 to 367 pF. That was resulted from the higher temperature of HfOx which have more crystallization phase, therefore dielectric constant (k) was increased from 11 to 12. It leads to the formation of dense HfOx film and improve the ability of the insulator layer. We confirm that HfOx layer have a good performance for dielectric layer in MOS capacitors.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.215.2-215.2
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• 2015

We fabricated dual active layer (DAL) thin film transistors (TFTs) with indium tin zinc oxide (ITZO) and indium gallium zinc oxide (IGZO) thin film layers using solution process. The ITZO and IGZO layer were used as the front and back channel, respectively. In order to investigate the bias stress stability of ITZO SAL (single active layer) and ITZO/IGZO DAL TFT, a gate bias stress of 10 V was applied for 1500 s under the dark condition. The SAL TFT composed of ITZO layer shows a poor positive bias stability of ${\delta}VTH$ of 13.7 V, whereas ${\delta}VTH$ of ITZO/IGZO DAL TFT was very small as 2.6 V. In order to find out the evidence of improved bias stress stability, we calculated the total trap density NT near the channel/gate insulator interface. The calculated NT of DAL and SAL TFT were $4.59{\times}10^{11}$ and $2.03{\times}10^{11}cm^{-2}$, respectively. The reason for improved bias stress stability is due to the reduction of defect sites such as pin-hole and pores in the active layer.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.44-44
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• 2009

Recently, transparent ZnO-based TFTs have attracted much attention for flexible displays because they can be fabricated on plastic substrates at low temperature. We report the fabrication and characteristics of ZnO channel layers(ZnO TFTs) having different channel thicknesses. The ZnO film were deposited as active channel layers on $Si_3N_4/Ti/SiO_2p$-Si substrates by rf magnetron sputtering at $100\;^{\circ}C$ without additional annealing. Also the Zno thin films deposited at oxygen partial pressures of 40%. ZnO TFTs using a bottom-gate configuration were investigated. The $Si_3N_4$ film were deposited as gate insulator by PE-CVD at $15\;^{\circ}C$. All Processes were processed below $150^{\circ}C$ which is optimal temperature for flexible display and were used dry etching method.