• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.5 no.4
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• pp.327-332
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• 1996

In this study, the effects of $WSi_x$, thickness and fluorine concentration in tungsten polycide gate structure on gate oxide were investigated. As $WSi_x$, thickness increases, gate oxide thickness increases with fluorine incorporation in gate oxide, and time-to-breakdown($T_{BD,50%}$) of oxide decreases. The stress change with $WSi_x$ thickness was also examined. But it is understood that the dominant factor to degrade gate oxide properties is not the stress but the fluorine, incorporated during $WSi_x$ deposition, diffused into $WSiO_2$ after heat treatment. In order to understand the effect of fluorine diffusion into oxidem fluorine ion implanted gates were compared. The thickness variation and $T_{BD,50%}$ of gate oxide is saturated over 600 $\AA$ thickness of $WSi_x$. The TEM and SIMS studies show the microstructure less than 600 $\AA$ thickness is dense and flat in surface. However, over 600$\AA$, the microstructure of $WSi_x$ is divided into two parts: upper porous phase with rugged surface and lower dense phase with smmoth interface. And this upper phase is transformed into oxygen rich crystalline phase after annealing, and the fluorine is captured in this layer. Therefore, the fluorine diffusion into the gate oxide is saturated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.379-379
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• 2013

본 논문에서는 Normal ink jetting 공법으로 OTFT를 제작할 때 coffee stain effect에 의해서 반도체 소자의 특성이 저하되는 것을 극복하기 위해서 동일한 위치에 동일한 부피로 Droplet을 형성하는 Multiple ink jetting 공법을 통해 TIPS pentacene 결정의 Morphology와 전기적 특성이 어떻게 변화하는지 알아 보았다. Multiple ink jetting의 drop 횟수가 증가할수록 coffee stain effect에 의해서 형성된 가운데 영역의 Dendrite grain이 점점 작아지다가 7 Drops 이후로는 Big grain 만 남게 되었다. Active layer의 표면 Roughness는 drop 횟수가 증가할수록 낮아지다가 일정 count 이후로는 다시 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 전계 이동도(mobility)는 drop 횟수가 증가할수록 커지다가 일정 count 이후로는 saturation되는 것을 확인할 수 있었다. Multiple ink jetting에 의해서 만들어진 OTFT 소자의 전계 이동도(mobility)는 1 drop과 10 drops에서 각각 0.0059, 0.036 cm2/Vs 로 6배 정도 차이가 있었다. 이것은 첫 drop에 의해 만들어진 가운데 Dendrite grain 영역이 Multiple ink jetting을 반복하면서 점점 작아지게 되어 사라지고 두꺼운 Grain 영역만 남게 된 것으로 판단된다. Vth 와 On/Off ratio는 1 drop과 10 drops에서 각각 -3 V, -2 V 그리고 $3.3{\times}10^3$, $1.0{\times}10^4$를 보였다. OTFT의 substrate로 Flexible한 polyethersulfone (PES) 기판을 사용하였고, 절연체로 Spin coating된 Poly-4-vinylphenol (PVP)가 사용되었으며, Gate 및 Source/Drain 전극은 Au를 50 nm 두께로 증착하였다. Channel의 width와 length는 각각 100 um, 40 um 였고, Gate 전극 위에 Active layer를 형성한 Bottom gate 구조로 제작되었다. Ink jet으로 제작된 TIPS pentacene의 결정성은 x-ray diffraction (XRD)와 광학 현미경으로 분석하였고 Thickness profile은 알파스텝 측정기를 이용하였으며, OTFT의 전기적 특성은 Keithley-4,200을 사용하여 측정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1998.07d
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• pp.1352-1354
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• 1998

$LiNbO_3$ transistor showed relatively stable characteristic, low interface trap density, and large remanent polarization. This paper reports ferroelectric $LiNbO_3$ thin films grown directly on p-type Si(100) substrates by 13.56 MHz rf magnetron sputtering system for FRAM applications. To take advantage of low temperature requirement for growing films, we deposited $LiNbO_3$ films lower than $300 ^{\circ}C$. RTA(Rapid Thermal Anneal) treatment was performed for as-deposited films in an oxygen atmosphere at $600^{\circ}C$ for 60 sec. We learned from X-ray diffraction that the RTA annealed films were changed from amorphous to poly-crystalline $LiNbO_3$ which exhibited (012), (015), and (022) orientations. The I-V characteristics of $LiNbO_3$ films before and after anneal treatment showed that RTA improved the leakage current of films. The leakage current density of films decreased from $10^{-5}$ to $10^{-7} A/cm^2$ at room temperature measurement. Breakdown electric field of the films exhibited higher than 500 kV/cm. The C-V curves showed the clockwise hysteresis represents ferroelectric switching characteristics. From C-V curves, we calculated dielectric constant of thin film $LiNbO_3$ as 27.5 which is close to that of bulk value.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.19 no.1
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• pp.33-36
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• 2009

Inorganic-organic composite thin-film-transistors (TFTs) of ZnO nanowire/Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) were investigated by changing the nanowire densities inside the composites. Crystalline ZnO nanowires were synthesized via an aqueous solution method at a low temperature, and the nanowire densities inside the composites were controlled by changing the ultrasonifiaction time. The channel layers were prepared with composites by spin-coating at 2000 rpm, which was followed by annealing in a vacuum at $100^{\circ}C$ for 10 hours. Au/inorganic-organic composite layer/$SiO_2$ structures were fabricated and the mobility, $I_{on}/I_{off}$ ratio, and threshold voltage were then measured to analyze the electrical characteristics of the channel layer. Compared with a P3HT TFT, the electrical properties of TFT were found to be improved after increasing the nanowire density inside the composites. The mobility of the P3HT TFT was approximately $10^{-4}cm^2/V{\cdot}s$. However, the mobility of the ZnO nanowire/P3HT composite TFT was increased by two orders compared to that of the P3HT TFT. In terms of the $I_{on}/I_{off}$ ratio, the composite device showed a two-fold increase compared to that of the P3HT TFT.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.31 no.12
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• pp.665-671
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• 2021

A 1.8 ㎛ thick polycrystalline diamond (PCD) thin film layer is prepared on a Si(100) substrate using hot-filament chemical vapor deposition. Thereafter, its thermal conductivity is measured using the conventional laser flash analysis (LFA) method, a LaserPIT-M2 instrument, and the newly proposed light source thermal analysis (LSTA) method. The LSTA method measures the thermal conductivity of the prepared PCD thin film layer using an ultraviolet (UV) lamp with a wavelength of 395 nm as the heat source and a thermocouple installed at a specific distance. In addition, the microstructure and quality of the prepared PCD thin films are evaluated using an optical microscope, a field emission scanning electron microscope, and a micro-Raman spectroscope. The LFA, LaserPIT-M2, and LSTA determine the thermal conductivities of the PCD thin films, which are 1.7, 1430, and 213.43 W/(m·K), respectively, indicating that the LFA method and LaserPIT-M2 are prone to errors. Considering the grain size of PCD, we conclude that the LSTA method is the most reliable one for determining the thermal conductivity of the fabricated PCD thin film layers. Therefore, the proposed LSTA method presents significant potential for the accurate and reliable measurement of the thermal conductivity of PCD thin films.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.81-81
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• 2010

유리기판위에 큰 결정입자를 갖는 실리콘 (폴리 실리콘) 박막을 제조하는 것은 가격저가화 및 대면적화 측면 같은 산업화의 높은 잠재성을 가지고 있기 때문에 그동안 많은 관심을 가지고 연구되어 오고 있다. 다양한 방법을 이용하여 다결정 실리콘 박막을 만들기 위해 노력해 오고 있으며, 태양전지에 응용하기 위하여 연속적이면서 10um이상의 큰 입자를 갖는 다결정 실리콘 씨앗층이 필요하며, 고속증착을 위해서는 (100)의 결정성장방향 등 다양한 조건이 제시될 수 있다. 다결정 실리콘 흡수층의 품질은 고품질의 다결정 실리콘 씨앗층에서 얻어질 수 있다. 이러한 다결정 실리콘의 에피막 성장을 위해서는 유리기판의 연화점이 저압 화학기상증착법 및 아크 플라즈마 등과 같은 고온기반의 공정 적용의 어려움이 있기 때문에 제약 사항으로 항상 문제가 제기되고 있다. 이러한 관점에서 볼때 유리기판위에 에피막을 성장시키는 방법으로 많지 않은 방법들이 사용될 수 있는데 전자 공명 화학기상증착법(ECR-CVD), 이온빔 증착법(IBAD), 레이저 결정화법(LC) 및 펄스 자석 스퍼터링법 등이 에피 실리콘 성장을 위해 제안되는 대표적인 방법으로 볼 수 있다. 이중에서 효율적인 관점에서 볼때 IBAD는 산업화측면에서 좀더 많은 이점을 가지고 있으나, 박막을 형성하는 과정에서 큰 에너지 및 이온크기의 빔 사이즈 등으로 인한 표면으로의 damages가 일어날 수 있어 쉽지 않는 방법이 될 수 있다. 여기에서는 이러한 damage를 획기적으로 줄이면서 저온에서 결정화 시킬 수 있는 cold annealing법을 소개하고자 한다. 이온빔에 비해서 전자빔의 에너지와 크기는 그리드 형태의 렌즈를 통해 전체면적에 조사하는 것을 쉽게 제어할 수 있으며 이러한 전자빔의 생성은 금속 필라멘트의 열전자가 아닌 Ar플라즈마에서 전자의 분리를 통해 발생된다. 유리기판위에 흡수층 제조연구를 위해 DC 및 RF 스퍼터링법을 이용한 비정질실리콘의 박막에 대하여 두께별에 따른 밴드갭, 캐리어농도 등의 변화에 대하여 조사한다. 최적의 조건에서 비정질 실리콘을 2um이하로 증착을 한 후, 전자빔 조사를 위해 1.4~3.2keV의 다양한 에너지세기 및 조사시간을 변수로 하여 실험진행을 한 후 단면의 이미지 및 결정화 정도에 대한 관찰을 위해 SEM과 TEM을 이용하고, 라만, XRD를 이용하여 결정화 정도를 조사한다. 또한 Hall효과 측정시스템을 이용하여 캐리어농도, 이동도 등을 각 변수별로 전기적 특성변화에 대하여 분석한다. 또한, 태양전지용 흡수층으로 응용을 위하여 dark전도도 및 photo전도도를 측정하여 광감도에 대한 결과가 포함된다.