• Industry Promotion Research
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• v.1 no.1
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• pp.1-6
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• 2016

To research the correlation between the amorphous and crystal structure of oxide semiconductors, AZO and IGZO films were deposited and annealed with various temperatures in a vacuum state. AZO increased the degree of crystal structure with increasing the annealing temperature, but IGZO became an amorphous structure after the annealing process at high temperature. The series of AZO films with various annealing temperatures showed the chemical shift from the analyzer of PL and O 1s spectra, but the results of IGZO films by PL and O 1s spectra were not observed the chemical shift. The binding energy of oxygen vacancy of AZO with a crystal structure was 531.5 eV, and that of IGZO with an amorphous structure was 530 eV as a lower binding energy.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.16 no.3
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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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.178.1-178.1
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• 2015

In and Ga doped ZnO (IGZO) thin films were prepared by radio frequency magnetron sputtering without intentional substrate heating on glass substrate and TiO2-deposited glass substrates to consider the effect of a thin TiO2 buffer layer on the optical and electrical properties of the films. The thicknesses of the TiO2 buffer layer and IGZO films were kept constant at 5 and 100 nm, respectively. Since the IGZO/TiO2 bi-layered films show the higher FOM value than that of the IGZO single layer films, it is supposed that the IGZO/TiO2 bi-layered films will likely perform better in TCO applications than IGZO single layer films.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.178.2-178.2
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• 2015

In and Ga doped ZnO (IGZO) films were deposited on 5 nm thick Cu film buffered Polycarbonate (PC) substrates with RF magnetron sputtering and then the effect of Cu buffer layer on the optical and electrical properties of the films was investigated. While IGZO single layer films show the electrical resistivity of $1.2{\times}10-1{\Omega}cm$, IGZO/Cu bi-layered films show a lower resistivity of $1.6{\times}10-3{\Omega}cm$. Although the optical transmittance of the films in a visible wave length range is deteriorated by Cu buffer layer, IGZO films with 5 nm thick Cu buffer layer show the higher figure of merit of $2.6{\times}10-4{\Omega}-1$ than that of the IGZO single layer films due to the enhanced opto-electrical performance of the IGZO/Cu bi-layered films.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.53 no.1
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• pp.110-115
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• 2016

We prepared a working electrode (WE) coated with 0 ~ 50 nm-thick indium gallium zinc oxide(IGZO) by using RF sputtering to improve the energy conversion efficiency (ECE) of a dye sensitized solar cell (DSSC). Transmission electron microscope (TEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) were used to analyze the microstructure and composition of the IGZO layer. UV-VIS-NIR spectroscopy was used to determine the transparency of the WE with IGZO layers. A solar simulator and a potentiostat were used to confirm the photovoltaic properties of the DSSC with IGZO layer. From the results of the microstructural analysis, we were able to confirm the successful deposition of an amorphous IGZO layer with the expected thickness and composition. From the UV-VIS-NIR analysis, we were able to verify that the transparency decreased when the thickness of IGZO increased, while the transparency was over 90% for all thicknesses. The photovoltaic results show that the ECE became 4.30% with the IGZO layer compared to 3.93% without the IGZO layer. As the results show that electron mobility increased when an IGZO layer was coated on the $TiO_2$ layer, it is confirmed that the ECE of a DSSC can be enhanced by employing an appropriate thickness of IGZO on the $TiO_2$ layer.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.42.2-42.2
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• 2011

산화물 기반의 TFT (Thin Film Transistor) 는 유리, 금속, 플라스틱 등 기판 종류에 상관없이 균일한 제작이 가능하며, 상온 및 저온에서 대면적으로 제작이 가능하고, 저렴한 비용으로 제작 가능하다는 장점 때문에 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재 TFT 물질로 많이 연구되고 있는 산화물 중 가장 많은 연구가 이루어진 ZnO 기반의 TFT는 mobility와 switching 속도에서 우수한 특성을 보이나, 트렌지스터의 안정성이 떨어지는 것으로 보고 되고 있다. 그러나 IGZO 물질의 경우 결정학적으로 비정질이며, 상온 및 저온에서 대면적으로 제작이 가능하고, 높은 전자 이동도의 특성을 가지고 있는 장점 때문에 최근 차세대 산화물 트렌지스터로 각광받고 있다. IGZO 물질의 경우 s 오비탈의 중첩으로 인해 높은 전자 이동도의 특성을 가지며, IGZO 물질 내 전자의 이동은 IGZO의 조성과 구조적 특성에 영향을 받는다. IGZO 물질의 구성 성분은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 성분으로 이루어져 있으며, $In_2O_3$의 경우 주로 carrier를 생성하고 IGZO TFT의 mobility를 향상시키는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서 $In_2O_3$ nanoparticle을 density를 변화시켜 첨가하여 IGZO TFT 소자 제작 및 특성에 대한 평가를 진행하였다. $In_2O_3$ nanoparticle의 density에 따른 interparticle spacing과 IGZO계면 사이의 미세구조와 전기적인 특성간의 상관관계를 연구하기 위하여 IGZO TFT 특성은 HP 4145B 측정을 통하여 확인하였고, $In_2O_3$ nanoparticle의 분포와 결정성은 XRD와 AFM을 통해 분석하고, $In_2O_3$ nanoparticle의 첨가가 IGZO 소자에 미치는 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.112.1-112.1
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• 2012

산화물 기반의 TFT (Thin Film Transistor) 는 유리, 금속, 플라스틱 등 기판 종류에 상관없이 균일한 제작이 가능하며, 상온 및 저온에서 대면적으로 제작이 가능하고, 저렴한 비용으로 제작 가능하다는 장점 때문에 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재 TFT 물질로 많이 연구되고 있는 산화물 중 가장 많은 연구가 이루어진 ZnO 기반의 TFT는mobility와 switching 속도에서 우수한 특성을 보이나, 트렌지스터의 안정성이 떨어지는 것으로 보고되고 있다. 그러나 a-IGZO의 경우 결정학적으로 비정질이며, 상온 및 저온에서 대면적으로 제작이 가능하고, 높은 전자 이동도의 특성을 가지고 있는 장점 때문에 최근 차세대 산화물 트렌지스터로 각광받고 있다. IGZO 물질의 경우 s 오비탈의 중첩으로 인해 높은 전자 이동도의 특성을 가지며, IGZO 물질 내 전자의 이동은 IGZO의 조성과 구조적 특성에 영향을 받는다. IGZO 물질의 구성 성분은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 성분으로 이루어져 있으며, $In_2O_3$의 경우 주로 carrier 를 생성하고 IGZO TFT의 mobility를 향상시키는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 $In_2O_3$ nanoparticle의 density를 조절하여 첨가함으로써 IGZO TFT 소자 특성에 미치는 평가를 진행하였다. $In_2O_3$ nanoparticle의 density변화에 따른 interparticle spacing과 IGZO계면 사이의 미세구조와 전기적인 특성간의 상관관계를 연구하기 위하여 IGZO TFT 특성은 HP 4145B 측정을 통하여 확인하였고, $In_2O_3$ nanoparticle의 분포와 결정성은 AFM과 XRD, TEM을 통해 분석하고 In2O3 nanoparticle의 유무에 따른 IGZO channel 층의 조성 변화를 STEM과 AES를 통해 비교 및 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.310-310
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• 2013

본 연구에서는 Titanium (Ti) source/drain 전극 접합이 차세대 비정질 InGaZnO (IGZO) 기반 박막형 트랜지스터에 미치는 영향을 화학적, 구조적, 전기적 특성 분석을 통하여 관찰하고 Ti/IGZO 접합 특성을 설명할 수 있는 메커니즘을 제시하였다. IGZO 기반 박막형 트랜지스터 소자의 구동 특성은 transmission line method (TLM) 패턴 공정을 이용하여 정량적으로 분석되었다. 비정질 IGZO 기반의 박막형 트랜지스터에서 Ti source/drain 전극 접합에 의한 구동 특성 변화 및 영향을 확인하기 위하여 금속/산화물 계면 반응성이 낮은 silver (Ag) source/drain 전극이 reference로 비교되었으며, 그 결과 Ti source/drain 전극 접합이 적용된 비정질 IGZO 트랜지스터의 경우 Ti 금속과 IGZO 산화물 계면에 형성되는 열역학적으로 안정한 $TiO_x$ 층의 형성에 의해 VT ($-{\Delta}0.52V$) shift 및 saturation mobility ($8.48cm^2$/Vs) 상승됨을 확인하였다. 뿐만 아니라 TLM 패턴을 이용한 IGZO 트랜지스터의 전기적 변수 도출 및 수치적 해석으로부터 $TiO_x$ 계면층 형성이 Ti 금속과 비정질 InGaZnO 계면에서의 effective contact resistivity를 효과적으로 낮출 수 있음을 확인하였다. Ti source/drain 전극 접합에 의해 발생되는 $TiO_x$ 계면층의 화학적, 구조적 특성과 $TiO_x$ 계면층 생성에 의한 소자 특성 변화를 연관시켜 해석함으로써, IGZO 기반 박막형 트랜지스터에서의 Ti source/drain 전극 접합이 비정질 IGZO 기반 박막형 트랜지스터에 미치는 영향을 설명하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.17 no.1
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• pp.18-20
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• 2016

Transparent and conducting IGZO thin films were deposited by RF magnetron sputtering on thin Cu coated glass substrates to investigate the effect of a Cu buffer layer on the structural, optical, and electrical film properties. Although X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that both the IGZO single layer and IGZO/Cu bi-layered films were in the amorphous phase, the IGZO/Cu films showed a lower resistivity of 5.7×10⁻⁴ Ωcm due to the increased mobility and high carrier concentration. The decreased optical transmittance of the IGZO/Cu films was also attributed to a one order of magnitude higher carrier concentration than the IGZO films. From the observed results, the thin Cu layer is postulated to be an effective buffer film that can enhance the opto-electrical performance of the IGZO films in transparent thin film transistors.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.28 no.10
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• pp.620-624
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• 2015

We have studied structural, optical and electrical properties of In-Ga-doped ZnO (IGZO) thin films. The IGZO thin films were deposited on the corning 1737 glass by RF magnetron sputtering method. The RF power in sputtering process was varied as 30, 50, 70, and 90 W respectively. All of the IGZO thin films transmittance in the visible range (400 nm ~ 800 nm) was above 83%. XRD analysis showed the IGZO thin films amorphous structure of the thin films without any peak. And also IGZO thin film have low resistivity ($1.99{\times}10^{-3}{\Omega}cm$), high carrier concentration ($6.4{\times}10^{20}cm^{-3}$), and mobility ($10.3cm^2V^{-1}s^{-1}$). By the studies we found that IGZO transparent thin film can be used as optoelectronic material and introduced application possibility for future electronic devices.