• 제목/요약/키워드: InGaZnO thin film transistor

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박막의 두께가 비정질 InGaZnO 무접합 트랜지스터의 소자 불안정성에 미치는 영향 (Effects of thin-film thickness on device instability of amorphous InGaZnO junctionless transistors)

  • 전종석;조성호;최혜지;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1627-1634
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    • 2017
  • 비정질 InGaZnO 박막 두께가 다른 무접합 트랜지스터를 제작하고 두께에 따른 양과 음의 게이트 스트레스 전압 및 빛을 비춘 상태에서 소자 불안정성을 분석하였다. 채널 박막 두께가 얇을수록 게이트 스트레스 및 빛이 인가된 상태에서 문턱전압 및 드레인 전류 변화가 큰 것을 알 수 있었다. 그 원인을 stretched-exponential 모델과 소자 시뮬레이션을 수행하여 설명하였다. 박막이 얇을수록 캐리어 트랩핑 시간이 짧기 때문에 전자나 홀이 빨리 활성화되는 것과 채널 박막의 뒷부분에서 채널의 수직 전계가 증가하여 전자나 홀을 많이 축적할 수 있는 것으로 설명하였다. IGZO 무접합 트랜지스터 제작에서 채널 박막의 두께를 결정할 때 채널 박막 두께가 얇을수록 소자 불안정성이 큰 것을 고려해야 됨을 알 수 있다.

무접합 비정질 InGaZnO 박막 트랜지스터의 게이트 산화층 항복 특성 (Characterization of gate oxide breakdown in junctionless amorphous InGaZnO thin film transistors)

  • 장유진;서진형;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.117-124
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    • 2018
  • 박막 두께가 다른 무접합 비정질 InGaZnO 막막 트랜지스터를 제작하고 박막 두께, 동작 온도 및 빛의 세기에 따른 소자의 성능 변수를 추출하고 게이트 산화층 항복전압을 분석하였다. 박막의 두께가 클수록 소자의 성능이 우수하나 드레인 전류의 증가로 게이트 산화층 항복전압은 감소하였다. 고온에서도 소자의 성능은 개선되었으나 게이트 산화층 항복 전압은 감소하였다. 빛의 세기가 증가할수록 광자에 의해 생성된 전자로 드레인 전류는 증가 하였으나 역시 게이트 산화층 항복전압은 감소하였다. 박의 두께가 클수록, 고온일수록, 빛의 세기가 강할수록 채널의 전자수가 증가하여 산화층으로 많이 주입되었기 때문이다. 무접합 a-IGZO 트랜지스터를 BEOL 트랜지스터로 사용하기 위해서는 박막 두께 및 동작 온도를 고려해서 산화층 두께를 설정해야 됨을 알 수 있었다.

Sol-Gel Processed InGaZnO Oxide Semiconductor Thin-Film Transistors for Printed Active-Matrix Displays

  • Kim, Yong-Hoon;Park, Sung-Kyu;Oh, Min-Suk;Kim, Kwang-Ho;Han, Jeong-In
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.1002-1004
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    • 2009
  • Solution-processed indium-gallium-zinc-oxide thin-film transistors were fabricated by sol-gel method. By a combinatorial study of InGaZnO multi-component system, optimum molar ratio of In, Ga, and Zn has been selected. By adjusting the In:Ga:Zn molar ratio, TFTs with field-effect mobility of 0.5 ~ 1.5 $cm^2$/V-s, threshold voltage of -5 ~ 5 V, and subthreshold slope of 1.5 ~ 2.5 V/decade were achieved.

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서로 다른 소스/드레인 전극물질을 이용한 비정질 In-Ga-Zn-O 박막트랜지스터 성능향상 (Performance Improvement of Amorphous In-Ga-Zn-O Thin-film Transistors Using Different Source/drain Electrode Materials)

  • 김승태;조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.69-74
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    • 2016
  • In this study, we proposed an a-IGZO (amorphous In-Ga-Zn-O) TFT (thin-film transistor) with off-planed source/drain structure. Furthermore, two different electrode materials (ITO and Ti) were applied to the source and drain contacts for performance improvement of a-IGZO TFTs. When the ITO with a large work-function and the Ti with a small work-function are applied to drain electrode and source contact, respectively, the electrical performances of a-IGZO TFTs were improved; an increased driving current, a decreased leakage current, a high on-off current ratio, and a reduced subthreshold swing. As a result of gate bias stress test at various temperatures, the off-planed S/D a-IGZO TFTs showed a degradation mechanism due to electron trapping and both devices with ITO-drain or Ti-drain electrode revealed an equivalent instability.

Study on the Seasoning Effect for Amorphous In-Ga-Zn-O Thin Film Transistors with Soluble Hybrid Passivation

  • 윤수복;김두현;홍문표
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.256-256
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    • 2012
  • Oxide semiconductors such as zinc tin oxide (ZTO) or indium gallium zinc oxide (IGZO) have attracted a lot of research interest owing to their high potential for application as thin film transistors (TFTs) [1,2]. However, the instability of oxide TFTs remains as an obstacle to overcome for practical applications to electronic devices. Several studies have reported that the electrical characteristics of ZnO-based transistors are very sensitive to oxygen, hydrogen, and water [3,4,5]. To improve the reliability issue for the amorphous InGaZnO (a-IGZO) thin-film transistor, back channel passivation layer is essential for the long term bias stability. In this study, we investigated the instability of amorphous indium-gallium-zinc-oxide (IGZO) thin film transistors (TFTs) by the back channel contaminations. The effect of back channel contaminations (humidity or oxygen) on oxide transistor is of importance because it might affect the transistor performance. To remove this environmental condition, we performed vacuum seasoning before the deposition of hybrid passivation layer and acquired improved stability. It was found that vacuum seasoning can remove the back channel contamination if a-IGZO film. Therefore, to achieve highly stable oxide TFTs we suggest that adsorbed chemical gas molecules have to be eliminated from the back-channel prior to forming the passivation layers.

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단일 a-InGaZnO 박막 트랜지스터를 이용한 정전용량 터치 화소 센서 회로 (Capacitive Touch Sensor Pixel Circuit with Single a-InGaZnO Thin Film Transistor)

  • 강인혜;황상호;백영조;문승재;배병성
    • 센서학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.133-138
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    • 2019
  • The a-InGaZnO (a-IGZO) thin film transistor (TFT) has the advantages of larger mobility than that of amorphous silicon TFTs, acceptable reliability and uniformity over a large area, and low process cost. A capacitive-type touch sensor was studied with an a-IGZO TFT that can be used on the front side of a display due to its transparency. A capacitive sensor detects changes of capacitance between the surface of the finger and the sensor electrode. The capacitance varies according to the distance between the sensor plate and the touching or non-touching of the sensing electrode. A capacitive touch sensor using only one a-IGZO TFT was developed with the reduction of two bus lines, which made it easy to reduce the pixel pitch. The proposed sensor circuit maintained the amplification performance, which was investigated for various drive conditions.

게이트 길이와 게이트 폭에 따른 InGaZnO 박막 트랜지스터의 소자 특성 저하 (Device Degradation with Gate Lengths and Gate Widths in InGaZnO Thin Film Transistors)

  • 이재기;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1266-1272
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    • 2012
  • 게이트 길이와 폭이 다른 InGaZnO 박막 트랜지스터를 제작하고 소자의 크기에 따른 문턱전압과 음의 게이트 전압 스트레스 후의 소자 특성 저하에 관한 연구를 수행하였다. 게이트 길이가 짧은 소자는 문턱전압과 문턱전압 아래의 기울기 역수가 감소하였고 채널 폭이 작은 소자는 문턱전압이 증가 하였다. 음의 게이트 전압 스트레스 후에는 전달특성 곡선이 왼쪽으로 이동하였고 문턱전압은 감소하였으며 문턱전압 아래의 기울기 역수는 변화가 거의 없었다. 이러한 결과는 게이트 유전체에 포획된 홀 때문으로 사료된다. 게이트에 음의 스트레스 전압을 인가한 후에 게이트 길이가 짧을수록 그리고 게이트 폭이 증가할수록 문턱전압의 변화가 적은 것은 홀 주입이 적기 때문으로 사료된다.

투명 박막 트랜지스터 응용을 위한 RF Magnetron Sputtering으로 증착된 ZnO:Ga 박막의 특성 (RF Magentron Sputtering deposited by ZnO:Ga thin film characterization for a transparent thin film transistor an application)

  • 이석진;권순일;박승범;정태환;임동건;박재환;양계준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.146-147
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    • 2008
  • In this paper we report upon an investigation into the effect of sputter RF power on the electrical properties of Gallium doped zinc oxide (ZnO:Ga) film. Structural, electrical and optical properties of the ZnO:Ga films were investigation in terms of the sputtering power. Working pressure fixed in 5 mtorr and RF powers the variable did with 50~100 W. The result, We were able to without substrate temperature obtain resistivity of $9.3\times10^{-4}{\Omega}cm$ and optical transmittance of 90%.

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Large Size and High Resolution Organic Light Emitting Diodes Based on the In-Ga-Zn-O Thin Film Transistors with a Coplanar Structure

  • Hong Jae Shin
    • 한국재료학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.511-516
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    • 2023
  • Amorphous In-Ga-Zn-O (a-IGZO) thin film transistors (TFTs) with a coplanar structure were fabricated to investigate the feasibility of their potential application in large size organic light emitting diodes (OLEDs). Drain currents, used as functions of the gate voltages for the TFTs, showed the output currents had slight differences in the saturation region, just as the output currents of the etch stopper TFTs did. The maximum difference in the threshold voltages of the In-Ga-Zn-O (a-IGZO) TFTs was as small as approximately 0.57 V. After the application of a positive bias voltage stress for 50,000 s, the values of the threshold voltage of the coplanar structure TFTs were only slightly shifted, by 0.18 V, indicative of their stability. The coplanar structure TFTs were embedded in OLEDs and exhibited a maximum luminance as large as 500 nits, and their color gamut satisfied 99 % of the digital cinema initiatives, confirming their suitability for large size and high resolution OLEDs. Further, the image density of large-size OLEDs embedded with the coplanar structure TFTs was significantly enhanced compared with OLEDs embedded with conventional TFTs.