• 제목/요약/키워드: Low temperature threshold

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Light and bias stability of c-IGO TFTs fabricated by rf magnetron sputtering

  • Jo, Kwang-Min;Lee, Joon-Hyung;Kim, Jeong-Joo;Heo, Young-Woo
    • 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.

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무전해 식각법으로 합성한 Si 나노와이어 Field Effect Transistor 유연소자의 특성 (Electrical Properties of Flexible Field Effect Transistor Devices Composed of Si Nanowire by Electroless Etching Method)

  • 이상훈;문경주;황성환;이태일;명재민
    • 한국재료학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.115-119
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    • 2011
  • Si Nanowire (NW) field effect transistors (FETs) were fabricated on hard Si and flexible polyimide (PI) substrates, and their electrical characteristics were compared. Si NWs used as channels were synthesized by electroless etching method at low temperature, and these NWs were refined using a centrifugation method to get the NWs to have an optimal diameter and length for FETs. The gate insulator was poly(4-vinylphenol) (PVP), prepared using a spin-coating method on the PI substrate. Gold was used as electrodes whose gap was 8 ${\mu}m$. These gold electrodes were deposited using a thermal evaporator. Current-voltage (I-V) characteristics of the device were measured using a semiconductor analyzer, HP-4145B. The electrical properties of the device were characterized through hole mobility, $I_{on}/I_{off}$ ratio and threshold voltage. The results showed that the electrical properties of the TFTs on PVP were similar to those of TFTs on $SiO_2$. The bending durability of SiNWs TFTs on PI substrate was also studied with increasing bending times. The results showed that the electrical properties were maintained until the sample was folded about 500 times. But, after more than 1000 bending tests, drain current showed a rapid decrease due to the defects caused by the roughness of the surface of the Si NWs and mismatches of the Si NWs with electrodes.

고주파 인가시의 KSTAR ICRF 안테나의 진공특성 (Vacuum Characteristics of KSTAR ICRF Antenna during RF Operation)

  • 배영덕;곽종구;홍봉근
    • 한국진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.314-324
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    • 2006
  • KSTAR ICRF 안테나의 진공특성을 실험적으로 조사하였다. 제작된 안테나를 총 유효배기속도 1015 l/s의 진공펌프가 장착된 시험용 진공용기에 설치하였으며, 고주파 시험하기 전에 시간에 따른 압력 변화, 총기체 부하, 도달 진공도 등을 측정하였다. 낮은 출력의 고주파를 반복적으로 인가함으로서 세정 효과를 확인하였다. 안테나에 고주파를 인가하여 시험하는 동안 진공도 변화를 측정하였으며, 압력 상승에 의해 방전이 유발되는 한계 압력을 조사하였다. 본 안테나의 경우 고주파 인가 중에 진공용기의 압력이 $10^{-4}$ mbar 이상이 되면 방전이 일어났다. 장펄스 시험에서 안테나의 온도와 시험용 진공용기의 압력을 측정하여 안테나를 냉각하지 않은 상태에서 운전이 가능한 전압을 조사하였으며, 냉각했을 때의 결과와 비교하였다.

실리사이드 매개 결정화된 다결정 실리콘 박막의 후속 엑시머 레이저 어닐링 효과에 대한 연구 (Study of Post Excimer Laser Annealing effect on Silicide Mediated Polycrystalline Silicon.)

  • 추병권;박성진;김경호;손용덕;오재환;최종현;장진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.173-176
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    • 2004
  • In this study we investigated post ELA(Excimer Laser Annealing) effect on SMC (Silicide Mediated Crystalization) poly-Si (Polycrystalline Silicon) to improve the characteristics of poly-Si. Combining SMC and XeCl ELA were used to crystallize the a-Si (amorphous Silicon) at various ELA energy density for LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon). We fabricated the conventional SMC poly-Si with no SPC (Solid Phase Crystallization) phase using UV heating method[1] and irradiated excimer laser on SMC poly-Si, so called SMC-ELA poly-Si. After using post ELA we can get better surface morphology than conventional ELA poly-Si and enhance characteristics of SMC poly-Si. We also observed the threshold energy density regime in SMC-ELA poly-Si like conventional ELA poly-Si.

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LTPS TFT의 Vth와 mobility 편차를 보상하기 위한 AMOLED 화소 회로 (AMOLED Pixel Circuit with Electronic Compensation for Vth and Mobility Variation in LTPS TFTs)

  • 우두형
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권4호
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    • pp.45-52
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    • 2009
  • 본 연구를 통해서 대 면적, 고 휘도 AMOLED 응용에 적합한 화소 회로와 이에 대한 구동 방식을 제안하였다. 균일도는 다소 떨어지지만 안정성이 뛰어난 저온 다결정 실리론(LTPS) 박막 트랜지스터(TFT)를 기반으로 설계했다. 영상 화소의 균일도를 향상시키기 위해, 화소 TFT의 $V_{TH}$와 이동도 편차를 함께 보상할 수 있도록 했다. 기존의 이동도 보상 회로가 갖는 문제점을 극복하여 대 면적 패널에 적합하도록 했고, 동영상 특성을 개선하기 위해 black data insertion 방식을 도입하였다. 이동도 보상 시 휘도가 떨어지는 문제를 개선하기 위해, 패널이 두 가지 보상 모드에서 동작할 수 있도록 하였다. 화소 회로를 제어하기 위한 스캔 구동 회로를 최적화하여, 이를 통해서 보정 모드를 쉽게 제어할 수 있었다. 최종 구동 타이밍은 여유 있는 마진으로 안정적인 동작이 가능하다. 14.1" WXGA top emission AMOLED 패널에 대해 설계했으며, 이동도 보상 시간을 1us로 했을 때 패널의 불균일도는 5% 이하로 예측되었다.

자기 정렬된 Mo2N/Mo 게이트 MOSFET의 제조 및 특성 (fabrication of Self-Aligned Mo2N/MO-Gate MOSFET and Its Characteristics)

  • 김진섭;이종현
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.34-41
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    • 1984
  • RMOS(refractors metal oxide semiconductor)의 게이트 금속으로 사용되는 Mo2N/Mo 이중층을 N2와 Ar을 혼합하여 저온의 반응성 스펏터링법으로 제조하였다. Ar : N2=95 : 5로 혼합된 가스 분위기에서 반응성 스펏터링을 할 때 Mo2N이 잘 형성되었다. 이렇게 제조한 Mo2N 박막은 면저항이 약 1.20∼1.28Ω/□로서 다결정 실리콘의 1/10정도가 되어 반도체 소자의 동작속도를 크게 향상시킬 것으로 기대된다. 1100℃의 N2분위기에서 PSC(phosphorus silicate glass)를 불순물 확산원으로 하여 소오스와 드레인의 불순물 확산을 할때 Mo2N 박막이 Mo으로 환원되어 확산전의 면저항보다 훨씬 작은 약 0.38Ω/□정도의 면저항을 나타내었다. 본 실험에서 제작한 자기정렬된 RMOSFET의 문턱전압은 약 -1.5V이고 결핍과 증가의 두 가지 동작특성을 나타내었다.

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새로운 바이어스 회로를 적용한 S-band용 저잡음 증폭기 및 믹서의 One-Chip 설계 (Design of the Low Noise Amplifier and Mixer Using Newly Bias Circuit for S-band)

  • 김양주;신상문;최재하
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1114-1122
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    • 2005
  • 본 논문에서는 S-band 대역에서의 수신단 one-chip MMIC 저잡음 증폭기, 믹서의 설계 및 제작, 측정에 관한 연구를 수행한다. 저잡음 증폭기는 공통 소스 구조의 2단으로 설계하였으며, 믹서는 LO 및 RF balun으로 구성되고, 이는 능동 소자를 이용하여 구현하였다. 각 능동 소자의 공정상의 변화를 보상하기 위하여 새로운 바이어스 안정화 회로를 적용하였다. 그리고 이를 단일 칩으로 구현, 제작하였다. 측정 결과로 저잡음 증폭기는 2.1 GHz에서 15.51 dB의 이득과 1.02 dB의 잡음지수를 가지고 있으며, 믹서의 변환 이득은 -12 dB이며 IIP3는 약 4.25 dBm, 포트간 격리도는 25 dB 이상의 값을 가진다. 제안된 새로운 바이어스 회로는 FET와 저항으로 구성되며 공정상의 변화와 온도의 변화 등에 의한 문턱 전압의 변화를 보상해 줄 수 있다. 제작된 칩의 크기는 $1.2[mm]\times1.4[mm]$이다.

Soild-state reaction in Ti/Ni multilayers

  • 이주열;이영백;김태하;김기원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.140-140
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    • 1999
  • Ti/Ni multilayered films (MLF) are ideal for neutron optics particularly in neutron guides and focusing devices. This system also possesses the tendency of amorphization through a solid-state reaction (SSR). This behaviors are closely related to the electronic structures and both magneto-optical (MO) and optical properties of metals depend strongly on their electron energy structures. Mutual inter-diffusion of the Tin and Ni atoms in the MLF caused by a low temperature annealing should decrease the thickness of pure Ni, as well as change the chemical and atomic order in the reactive zone. The application of the MO spectroscopy to the study of SSR in the MLF allows us to obtain an additional information on the changes in the atomic and chemical orders in the interface region. The optical one has no restriction on the magnetic state of the constituent sublayers. Therefore, the changes in magnetic, MO and optical properties of the Ti/Ni MLF due to SSR can be expected. To the best of our knowledge, the MO and optical spectroscopies were not used for this purpose. SSR has been studied in the series of the Ti/Ni MLFs with bilayer periods of 0.65-22.2nm and constant ratio of the Ti to Ni sublayers thickness by using MO and optical spectroscopies as well as an x-ray diffraction. The experimental MO and optical spectra are compared with the computer-simulated spectra, assuming various interface models. The relative changes in the x-ray diffraction spectra and MO properties of the Ti/Ni MLF caused by annealing are bigger for the multilayers with "thick" sublayers, or the SSR with the formation of amorphous alloy takes place mainly in the Ti/Ni multilayers with "thick" sublayers, while in the nominal threshold thickness of the Ni-sublayer for the observation of the equatorial Kerr effect in the as-deposited and annealed Ti/Ni MLFs of about 3.0 and 4.5nm thick is explained by the formation of amorphous alloy during the deposition or the formation of the nonmagnetic alloyed regions between pure components as a result of the SSR. For the case of Ti/Ni MLF the MO approach is more sensitive for the determination of the thickness of the reacted zone, while x-ray diffraction is more useful for structural analyses.structural analyses.

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ALD로 성장된 ZnO박막에 대한 질소이온 조사효과 (Study of the Nitrogen-Beam Irradiation Effects on ALD-ZnO Films)

  • 김희수
    • 한국진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.384-389
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    • 2009
  • ZnO는 육방정계결정구조의 물질로서 3.37 eV의 넓은 띠 간격과 60 meV의 큰 exciton 결합에너지에 따른 높은 효율의 자외선발광으로 짧은 파장의 빛 (녹, 청, 자외선)을 내는 LED (Light Emitting Diode) 분야에서 관심을 기울이고 있는 물질이다. LED제작을 위해서는 n형의 ZnO와 p형의 ZnO가 필요하지만 기본적으로 ZnO은 n형이므로 신뢰성 있는 p형 ZnO박막을 제작하기 위한 노력이 기울여지고 있다. 본 연구에서는 ALD (Atomic Layer Deposition)로 제작된 ZnO박막에 20 keV의 에너지를 갖는 질소이온을 $10^{13}{\sim}10^{15}ions/cm^2$로 조사한 후 Hall 효과 측정장치를 이용하여 질소이온 조사에 따른 전기적 특성변화를 조사하였다.

RF스퍼터링법으로 성장시킨 n-ZnO 박막과 n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED의 특성 (Properties of the RF Sputter Deposited n-ZnO Thin-Film and the n-ZnO/p-GaN heterojunction LED)

  • 신동휘;변창섭;김선태
    • 한국재료학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.161-167
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    • 2013
  • The ZnO thin films were grown on GaN template substrates by RF magnetron sputtering at different RF powers and n-ZnO/p-GaN heterojunction LEDs were fabricated to investigate the effect of the RF power on the characteristics of the n-ZnO/p-GaN LEDs. For the growth of the ZnO thin films, the substrate temperature was kept constant at $200^{\circ}C$ and the RF power was varied within the range of 200 to 500W at different growth times to deposit films of 100 nm thick. The electrical, optical and structural properties of ZnO thin films were investigated by ellipsometry, X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), photoluminescence (PL) and by assessing the Hall effect. The characteristics of the n-ZnO/p-GaN LEDs were evaluated by current-voltage (I-V) and electroluminescence (EL) measurements. ZnO thin films were grown with a preferred c-axis orientation along the (0002) plane. The XRD peaks shifted to low angles and the surface roughness became non-uniform with an increase in the RF power. Also, the PL emission peak was red-shifted. The carrier density and the mobility decreased with the RF power. For the n-ZnO/p-GaN LED, the forward current at 20 V decreased and the threshold voltage increased with the RF power. The EL emission peak was observed at approximately 435 nm and the luminescence intensity decreased. Consequently, the crystallinity of the ZnO thin films grown with RF sputtering powers were improved. However, excess Zn affected the structural, electrical and optical properties of the ZnO thin films when the optimal RF power was exceeded. This excess RF power will degrade the characteristics of light emitting devices.