• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.265.2-265.2
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• 2016

Oxide thin film transistors (TFTs) have attracted considerable interest for gate diver and pixel switching devices of the active matrix (AM) liquid crystal display (LCD) and organic light emitting diode (OLED) display because of their high field effect mobility, transparency in visible light region, and low temperature processing below $300^{\circ}C$. Recently, oxide TFTs with polycrystalline In-Ga-O(IGO) channel layer reported by Ebata. et. al. showed a amazing field effect mobility of $39.1cm^2/Vs$. The reason having high field effect mobility of IGO TFTs is because $In_2O_3$ has a bixbyite structure in which linear chains of edge sharing InO6 octahedral are isotropic. In this work, we investigated the characteristics and the effects of oxygen partial pressure significantly changed the IGO thin-films and IGO TFTs transfer characteristics. IGO thin-film were fabricated by rf-magnetron sputtering with different oxygen partial pressure ($O_2/(Ar+O_2)$, $Po_2$)ratios. IGO thin film Varies depending on the oxygen partial pressure of 0.1%, 1%, 3%, 5%, 10% have been some significant changes in the electrical characteristics. Also the IGO TFTs VTH value conspicuously shifted in the positive direction, from -8 to 11V as the $Po_2$ increased from 1% to 10%. At $Po_2$ was 5%, IGO TFTs showed a high drain current on/off ratio of ${\sim}10^8$, a field-effect mobility of $84cm^2/Vs$, a threshold voltage of 1.5V, and a subthreshold slpe(SS) of 0.2V/decade from log(IDS) vs VGS.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.600-604
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• 2011

본 연구에서는 박막 트랜지스터(TFTs)에 사용 가능한 Indium Gallium 산화물(IGO) 박막을 스핀코팅을 이용한 화학적 용액공정을 사용하여 $SiO_2$/Si 기판 위에 증착시켰다. 또한 IGO 박막을 증착한 후에 이루어지는 열처리 온도가 박막의 결정화에 미치는 영향과 이들의 전기적 특성이 조사되었다. 스핀코팅법에 의한 IGO 박막을 증착하기 위해 사용된 In과 Ga의 비율은 2:1로 고정하였으며, 박막의 열처리 온도는 $300{\sim}600^{\circ}C$의 범위에서 변화시켰다. 공기 중에서 $300^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리한 IGO 박막을 사용하여 제조한 박막 트랜지스터의 전류 이동도(field effect mobility)는 각각 0.34와 3.83 $cm^2/V{\cdot}s$로서 양호한 전자소자의 성능을 보였다. 또한 on/off 전류비(current ratio)는 $10^5$ 이상이었으며, IGO 박막의 평균 투과율은 98%이었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.154-154
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• 2013

In this work, we investigated the characteristics and the effects of light on the negative gate bias stress stability (NBS) in high mobility polycrystalline IGO TFTs. IGO TFT showed a high drain current on/off ratio of ${\sim}10^9$, a field-effect mobility of $114cm^2/Vs$, a threshold voltage of -4V, and a subthresholdslpe(SS) of 0.28V/decade from log($I_{DS}$) vs $V_{GS}$. IGO TFTs showed large negative $V_{TH}$ shift(17V) at light power of $5mW/cm^2$ with negative gate bias stress of -10V for 10000seconds, at a fixed drain voltage ($V_{DS}$) of 0.5V.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.400-406
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• 2024

Next-generation wide-bandgap semiconductors such as SiC, GaN, and Ga2O3 are being considered as potential replacements for current silicon-based power devices due to their high mobility, larger size, and production of high-quality wafers at a moderate cost. In this study, we investigate the gradual modulation of chemical composition in multi-stacked metal oxide semiconductor thin films to enhance the performance and bias stability of thin-film transistors (TFTs). It demonstrates that adjusting the Ga ratio in the indium gallium oxide (IGO) semiconductor allows for precise control over the threshold voltage and enhances device stability. Moreover, employing multiple deposition techniques addresses the inherent limitations of solution-processed amorphous oxide semiconductor TFTs by mitigating porosity induced by solvent evaporation. It is anticipated that solution-processed indium gallium oxide (IGO) semiconductors, with a Ga ratio exceeding 50%, can be utilized in the production of oxide semiconductors with wide band gaps. These materials hold promise for power electronic applications necessitating high voltage and current capabilities.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.340.2-340.2
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• 2014

최근 비정질 산화물 반도체는 가시광 영역에서의 투명도와 낮은 공정 온도, 그리고 높은 Field-effect mobility로 인해 Thin film transistors의 Active channel layer의 재료로 각광 받고 있다. ZnO, IZO, IGO, ITGO등의 많은 산화물 반도체들이 TFT의 채널층으로의 적용을 위해 활발히 연구되고 있으며, 특히 비정질 IGZO는 비정질임에도 불구하고 Mobility가 $10cm^2/Vs$ 정도로 기존의 a-Si:H 보다 높은 Mobility 특성을 나타내고 있어 대화면 디스플레이와 고속 구동을 위한 LCD에 적용 할 수 있으며 또한 낮은 공정 온도로 인해 플렉서블 디스플레이에 응용될 수 있다는 장점이 있다. 우리는 RF magnetron sputtering법으로 증착한 비정질 IGZO TFT(Thin Film Transistors)의 전기적 특성과 IGZO 박막의 특성에 미치는 RF power의 영향을 연구하였다. 제작한 TFTs의 Active channel layer는 산소분압 1%, Room temperature에서 RF power별(50~150 W)로 Si wafer 기판 위에 30nm로 증착 하였고 100 nm의 $SiO_2$가 절연체로 사용되었다. 또한 박막 특성을 분석하기 위해 같은 Chamber 분위기에서 100 nm로 IGZO 박막을 증착하였다. 비정질 IGZO 박막의 X-ray reflectivity(XRR)을 분석한 결과 RF Power가 50 W에서 150 W로 증가 할수록 박막의 Roughness는 22.7 (${\AA}$)에서 6.5 (${\AA}$)로 감소하고 Density는 5.9 ($g/cm^3$)에서 6.1 ($g/cm^3$)까지 증가하는 경향을 보였다. 또한 제작한 IGZO TFTs는 증착 RF Power가 증가함에 따라 Threshold voltage (VTH)가 0.3~4(V)로 증가하는 경향을 나타내고 Filed-effect mobility도 6.2~19 ($cm^2/Vs$)까지 증가하는 경향을 보인다. 또한 on/off ratio는 모두 > $10^6$의 값을 나타내며 subthreshold slope (SS)는 0.3~0.8 (V/decade)의 값을 나타낸다.