• Title/Summary/Keyword: High-k thin film transistor

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Transparent ZnO thin film transistor with long channel length of 1mm (1mm의 채널을 갖는 ZnO 투명 박막 트랜지스터)

  • Lee, Choong-Hee;Ahn, Byung-Du;Oh, Sang-Hoon;Kim, Gun-Hee;Lee, Sang-Yeol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.10a
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    • pp.34-35
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    • 2006
  • Transparent ZnO thin film transistor (TFT) is fabricated on the glass substrates. The device consists of a high mobility intrinsic ZnO as a semiconductor active channel, Ga doped ZnO (GZO) as an electrode, $HfO_2$ as a gate insulator. GZO and $HfO_2$ layers are prepared by using a pulsed laser deposition and intrinsic ZnO layers are fabricated by using an rf-magnetron sputtering, respectively. The transparent TFT is highly transparent (> 87 %) and exhibits n-channel, enhancement mode behavior with a field-effect mobility as large as $11.7\;cm^2/Vs$ and a drain current on-to-off ratio of about $10^5$.

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Ultra-High Resolution and Large Size Organic Light Emitting Diode Panels with Highly Reliable Gate Driver Circuits

  • Hong Jae Shin
    • International journal of advanced smart convergence
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    • v.12 no.4
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • Large-size, organic light-emitting device (OLED) panels based on highly reliable gate driver circuits integrated using InGaZnO thin film transistors (TFTs) were developed to achieve ultra-high resolution TVs. These large-size OLED panels were driven by using a novel gate driver circuit not only for displaying images but also for sensing TFT characteristics for external compensation. Regardless of the negative threshold voltage of the TFTs, the proposed gate driver circuit in OLED panels functioned precisely, resulting from a decrease in the leakage current. The falling time of the circuit is approximately 0.9 ㎲, which is fast enough to drive 8K resolution OLED displays at 120 Hz. 120 Hz is most commonly used as the operating voltage because images consisting of 120 frames per second can be quickly shown on the display panel without any image sticking. The reliability tests showed that the lifetime of the proposed integrated gate driver is at least 100,000 h.

Narrow Channel Formation Using Asymmetric Halftone Exposure with Conventional Photolithography

  • Cheon, Ki-Cheol;Woo, Ju-Hyun;Jung, Deuk-Soo;Park, Mun-Gi;Kim, Hwan;Lim, Byoung-Ho;Yu, Sang-Jean
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.258-260
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    • 2008
  • Developed halftone exposure technique was successfully applied to the fabrication of narrow transistor channels below $4\;{\mu}m$ with conventional photolithography method. Asymmetric slits concept of photo mask was applied to make channel lengths (L) shorter for thin film transistor's (TFT) high performance. These short channel TFTs verified better quality transistor characteristics.

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Properties of CNT field effect transistors using top gate electrodes (탑 게이트 탄소나노튜브 트랜지스터 특성 연구)

  • Park, Yong-Wook;Yoon, Seok-Jin
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.16 no.4
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    • pp.313-318
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    • 2007
  • Single-wall carbon nanotube field-effect transistors (SWCNT FETs) of top gate structure were fabricated in a conventional metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) with gate electrodes above the conduction channel separated from the channel by a thin $SiO_{2}$ layer. The carbon nanotubes (CNTs) directly grown using thin Fe film as catalyst by thermal chemical vapor deposition (CVD). These top gate devices exhibit good electrical characteristics, including steep subthreshold slope and high conductance at low gate voltages. Our experiments show that CNTFETs may be competitive with Si MOSFET for future nanoelectronic applications.

Applying Theory of Constraint on Logistic Management in Large Scale Construction Sites - A Case Study of Steel Bar in TFT-LCD Factory Build-Up

  • Huang, Chih-Yao;Chen, Ching-Piao;Li, Rong-Kwei;Tsai, Chih-Hung
    • International Journal of Quality Innovation
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    • v.9 no.1
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    • pp.68-93
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    • 2008
  • The steel bars account for a high percentage of material costs for the current construction projects. At the present time, most of the construction projects for the factories of thin-film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) complete the transactions of steel bars when the suppliers ship the steel bars to the temporary storage/processing sites. This paper applies the buy-in concept in the Theory of Constraint (TOC) on the supply chain of steel bars. In this study, suppliers are required to establish warehouses at the construction sites and complete the transactions when the formed and processed steel bars are shipped into the factory sites. The aim is to find a win-win solution to meet with the expectations from constructors as they hope that there is no need to build up inventories but supply is ready at any time. Also, this paper compares and analyzes the traditional supply/inventory model of steel bars and the Demand-Pull (D-P) model under the TOC framework. It is proved that Vendor Management Inventory (VMI) in the D-P model is able to more effectively manage steel bars as a material.

Interface State Control of Amorphous InGaZnO Thin Film Transistor by Surface Treatment of Gate Insulator (게이트 절연막의 표면처리에 의한 비정질 인듐갈륨징크옥사이드 박막트랜지스터의 계면 상태 조절)

  • Kim, Bo-Sul;Kim, Do-Hyung;Lee, Sang-Yeol
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.24 no.9
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    • pp.693-696
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    • 2011
  • Recently, amorphous oxide semiconductors (AOSs) based thin-film transistors (TFTs) have received considerable attention for application in the next generation displays industry. The research trends of AOSs based TFTs investigation have focused on the high device performance. The electrical properties of the TFTs are influenced by trap density. In particular, the threshold voltage ($V_{th}$) and subthreshold swing (SS) essentially depend on the semiconductor/gate-insulator interface trap. In this article, we investigated the effects of Ar plasma-treated $SiO_2$ insulator on the interfacial property and the device performances of amorphous indium gallium zinc oxide (a-IGZO) TFTs. We report on the improvement in interfacial characteristics between a-IGZO channel layer and gate insulator depending on Ar power in plasma process, since the change of treatment power could result in different plasma damage on the interface.

Design of Mini-LVDS Output Buffer using Low-Temperature Poly-Silicon (LTPS) thin-film transistor (TFT)

  • Nam, Young-Jin;Min, Kyung-Youl;Yoo, Chang-Sik
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.685-688
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    • 2008
  • Mini-LVDS has been widely used for high speed data transmission because it provides low EMI and high bandwidth for display driver. In this paper, a Mini-LVDS output buffer with LTPS TFT process is presented which provides sufficient performance in the presence of large variation in the threshold voltage and mobility and kink effect.

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PIII&D (Plasma immersion ion implantation & deposition)를 이용한 a-Ge (amorphous-Germanium) Thin Film의 결정성장

  • Jeon, Jun-Hong;Choi, Jin-Young;Park, Won-Woong;Lim, Sang-Ho;Han, Seung-Hee
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.153-153
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    • 2011
  • 유리나 폴리머를 기판으로 하는 TFT(Thin film transistor), solar cell에서는 낮은 공정 온도에서($200{\sim}500^{\circ}C$) amorphous semiconductor thin film을 poly-crystal semiconductor thin film으로 결정화 시키는 기술이 매우 중요하게 대두 되고 있다. Ge은 Si에 비해 높은 carrier mobility와 낮은 녹는점을 가지므로, 비 저항이 낮을 뿐만 아니라 더 낮은 온도에서 결정화 할 수 있다. 하지만 일반적으로 쓰이는 Ge의 결정화 방법은 비교적 높은 열처리 온도를 필요로 하거나, 결정화된 원소에 남아있는 metal이 불순물 역할을 한다는 문제점, 그리고 불균일한 결정크기를 만든다는 단점이 있었다. 그 중에서도 현재 가장 많이 쓰이고 있는 MIC, MILC는 metal과 a-Ge이 접촉되는 interface나, grain boundary diffusion에 의해 핵 생성이 일어나고, 결정이 성장하는 메커니즘을 가지고 있으므로 단순 증착과 열처리 만으로는 앞서 말한 단점을 극복하는데 한계를 가지고 있다. 이에 PIII&D 장비를 이용하면, 이온 주입된 원소들이 모재와 반응 할 수 있는 표면적이 커짐으로 핵 생성을 조절 할 수 있을 뿐만 아니라, 이온 주입 시 발생하는 self annealing effect로 결정 크기까지도 조절할 수 있다. 또한 이러한 모든 process가 한 진공 장비 내에서 이루어지므로 장비의 단순화와, 공정간 단계별로 발생하는 불순물과 표면산화를 막을 수 있으므로 절연체 위에 저항이 낮고, hall mobility가 높은 poly-crystalline Ge thin film을 만들 수 있다. 본 연구에서는, 주로 핵 생성과정에서 seed를 만드는 이온주입 조건과, 결정 성장이 일어나는 증착 조건에 따라서 Ge의 결정방향과 크기가 많은 차이를 보이는데, 이는 HR-XRD(High resolution X-ray Diffractometer)와 Raman spectroscopy를 이용하여 측정 하였으며, SEM과 AFM으로 결정의 크기와 표면 거칠기를 측정하였다. 또한 Hall effect measurement를 통해 poly-crystalline thin film 의 저항과 hall mobility를 측정하였다.

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Investigation charge trapping properties of an amorphous In-Ga-Zn-O thin-film transistor with high-k dielectrics using atomic layer deposition

  • Kim, Seung-Tae;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.264-264
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    • 2016
  • 최근에 charge trap flash (CTF) 기술은 절연막에 전하를 트랩과 디트랩 시킬 때 인접한 셀 간의 간섭현상을 최소화하여 오동작을 줄일 수 있으며 낸드 플래시 메모리 소자에 적용되고 있다. 낸드 플래시 메모리는 고집적화, 대용량화와 비휘발성 등의 장점으로 인해 핸드폰, USB, MP3와 컴퓨터 등에 이용되고 있다. 기존의 실리콘 기반의 플래시 메모리 소자는 좁은 밴드갭으로 인해 투명하지 않고 고온에서의 공정이 요구되는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위해 실리콘의 대체 물질로 산화물 반도체 기반의 플래시 메모리 소자들이 연구되고 있다. 산화물 반도체 기반의 플래시 메모리 소자는 넓은 밴드갭으로 인한 투명성을 가지고 있으며 저온에서 공정이 가능하여 투명하고 유연한 기판에 적용이 가능하다. 다양한 산화물 반도체 중에서 비정질 In-Ga-Zn-O (a-IGZO)는 비정질임에도 불구하고 우수한 전기적인 특성과 화학적 안정성을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 플래시 메모리의 고집적화가 요구되면서 절연막에 high-k 물질을 atomic layer deposition (ALD) 방법으로 적용하고 있다. ALD 방법을 이용하면 우수한 계면 흡착력과 균일도를 가지는 박막을 정확한 두께로 형성할 수 있는 장점이 있다. 또한, high-k 물질을 절연막에 적용하면 높은 유전율로 인해 equivalent oxide thickness (EOT)를 줄일 수 있다. 특히, HfOx와 AlOx가 각각 trap layer와 blocking layer로 적용되면 program/erase 동작 속도를 증가시킬 수 있으며 넓은 밴드갭으로 인해 전하손실을 크게 줄일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 ALD 방법으로 AlOx와 HfOx를 게이트 절연막으로 적용한 a-IGZO 기반의 thin-film transistor (TFT) 플래시 메모리 소자를 제작하여 메모리 특성을 평가하였다. 제작 방법으로는, p-Si 기판 위에 열성장을 통한 100 nm 두께의 SiO2를 형성한 뒤, 채널 형성을 위해 RF sputter를 이용하여 70 nm 두께의 a-IGZO를 증착하였다. 이후에 소스와 드레인 전극에는 150 nm 두께의 In-Sn-O (ITO)를 RF sputter를 이용하여 증착하였고, ALD 방법을 이용하여 tunnel layer에 AlOx 5 nm, trap layer에 HfOx 20 nm, blocking layer에 AlOx 30 nm를 증착하였다. 최종적으로, 상부 게이트 전극을 형성하기 위해 electron beam evaporator를 이용하여 platinum (Pt) 150 nm를 증착하였고, 계면 결함을 최소화하기 위해 퍼니스에서 질소 가스 분위기, $400^{\circ}C$, 30 분의 조건으로 열처리를 했다. 측정 결과, 103 번의 program/erase를 반복한 endurance와 104 초 동안의 retention 측정으로부터 큰 열화 없이 메모리 특성이 유지되는 것을 확인하였다. 결과적으로, high-k 물질과 산화물 반도체는 고성능과 고집적화가 요구되는 향후 플래시 메모리의 핵심적인 물질이 될 것으로 기대된다.

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Characteristics and Fabrication of Vertical Type Organic Light Emitting Transistors Using n-Type Organic Materials (N형 유기물질을 이용한 세로형 유기 발광트랜지스터의 제작 및 특성에 관한 연구)

  • Oh Se-Young;Kim Hee-Jeong;Jang Kyoung-Mi
    • Polymer(Korea)
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    • v.30 no.3
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    • pp.253-258
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    • 2006
  • We have fabricated vortical type organic thin film transistors (OTFTs) consisting of ITO/n type active material/Al gate/n type active material/Al using F16CuPc, NTCDA, PTCDA and PTCDI C-8. The effect of mobility of n type active materials and thin film thickness on current-voltage (I-V) characteristics and on/off ratios were investigated. The vortical type organic transistor using PTCDI C-8 exhibited low operation voltage and high on-off ratio. In addition, we have investigated the feasibility of application in organic light emitting transistor using light emitting polymer. Especially, the light emitting transistor consisting of ITO/PEDOT-PSS/P3HT/F16CuPc/Al gate/F16CuPc/Al showed the maximum quantum efficiency of 0.054.