• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권5호
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• pp.630-634
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• 2016

We report the computer aided design results for a GaSb/InAs broken-gap gate all around nanowire tunneling FET (TFET). In designing, the semi-empirical tight-binding (TB) method using $sp3d5s^*$ is used as band structure model to produce the bulk properties. The calculated band structure is cooperated with open boundary conditions (OBCs) and a three-dimensional $Schr{\ddot{o}}dinger$-Poisson solver to execute quantum transport simulators. We find an device configuration for the operation voltage of 0.3 V which exhibit desired low sub-threshold swing (< 60 mV/dec) by adopting receded gate configuration while maintaining the high current characteristic ($I_{ON}$ > $100 {\mu}A/{\mu}m$) that broken-gap TFETs normally have.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1101-1104
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• 2008

We have fabricated the transparent TFTs using new oxide material (AZTO: Al-doped zinc tin oxide) as an active layer. The AZTO TFT showed good performance without post-annealing. The electrical characteristics were improved by the post-annealing up to $300^{\circ}C$. The AZTO TFTs exhibited a mobility of $8{\sim}12\;cm^2/Vs$, a sub-threshold swing of 0.2~0.6 V/dec, and an on/off ratio of more than $10^9$.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권4호
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• pp.411-416
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• 2016

Benzothienobenzothiophene ($C_8-BTBT$) is a soluble organic small molecule material with high crystallinity resulting from its strong self-organizing properties. In addition, the high mobility and easy fabrication of $C_8-BTBT$ make it very attractive in terms of organic thin-film transistors. In this work, we made $C_8-BTBT$ thin films by using the zone-casting method; we also used an organic solvent to treat the devices with solvent vapor annealing to improve the electrical properties. As a result, we confirmed improved mobility, threshold voltage, and subthreshold swing after solvent vapor annealing. To prove the effect of solvent vapor annealing, we used the simultaneous extraction model to extract the contact resistance from the current-voltage curve. We confirmed that the electrical properties improved with decreasing contact resistance.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1466-1469
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• 2008

We have fabricated 2.5 inch QQCIF AM-OLED panel driven by ZnO-TFT on a plastic substrate for the first time. The number of photo mask for the whole panel process was 5 and the TFT structure was top gate with active protection layer as a first gate insulator. Optimizing the process for the substrate buffer layer, active layer, ZnO protection layer, and gate insulator was key factor to achieve the TFT performance enough to drive OLED. The ZnO TFT has mobility of $5.4\;cm^2/V.s$, turn on voltage of -6.8 V, sub-threshold swing of 0.39 V/decade, and on/off ratio of $1.7{\times}10^9$. Although whole process temperature is below $150^{\circ}C$ to be suitable for the plastic substrate, performance of ZnO TFT was comparable to that fabricated at higher temperature on the glass.

• Journal of Information Display
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• 제13권3호
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• pp.113-118
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• 2012

Metal oxide semiconductors were considered promising materials as backplanes of future displays. Moreover, the adoption of carrier-suppressing metal into indium-zinc oxide (IZO) has become one of the most important themes in the metal oxide research field. In this paper, efforts to realize and optimize IZO with diverse types of carrier suppressors are summarized. Properties such as the band gap of metal in the oxidized form and its electronegativity were examined to confirm their relationship with the metal's carrier-suppressing ability. It was concluded that those two properties could be used as indicators of the carrier-suppressing ability of a material. As predicted by the properties, the alkali earth metals and early transition metals used in the research effectively suppressed the carrier and optimized the electrical properties of the metal oxide semiconductors. With the carrier-suppressing metals, IZO-based thin-film transistors with high (above $1cm^2/V{\cdot}s$) mobility, a lower than 0.6V/dec sub-threshold gate swing, and an over $3{\times}10^6$ on-to-off current ratio could be achieved.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.222-222
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• 2010

Transparent semiconductor oxide thin films have been attracting considerable attention as potential channel layers in thin film transistors (TFTs) owing to their several advantageous electrical and optical characteristics such as high mobility, high stability, and transparency. TFTs with ZnO or similar metal oxide semiconductor thin films as the active layer have already been developed for use in active matrix organic light emitting diode (AMOLED). Of late, there have been several reports on TFTs fabricated with InZnO, AlZnSnO, InGaZnO, or other metal oxide semiconductor thin films as the active channel layer. These newly developed TFTs were expected to have better electrical characteristics than ZnO TFTs. In fact, results of these investigations have shown that TFTs with the new multi-component material have excellent electrical properties. In this work, we present TFTs with inverted coplanar geometry and with a novel HfInZnO active layer co-sputtered at room temperature. These TFTs are meant for use in low voltage, battery-operated mobile and flexible devices. Overall, the TFTs showed good performance: the low sub-threshold swing was low and the $I_{on/off}$ ratio was high.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.551-554
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• 2011

유기박막트랜지스터 개발의 중요한 이슈 중 하나는 용액 공정이 가능한 저전압구동용 고분자 게이트 절연체의 개발이다. 따라서 본 연구에서는 고성능의 저전압구동이 가능한 유기박막트랜지스터를 위한 우수한 성능의 고분자 게이트 절연체 재료인 poly(styrene-r-benzocyclobutene-r-methyl methacrylate) (P(S-r-BCB-r-MMA))을 합성하였다. P(S-r-BCB-r-MMA)는 경화과정에서 부피의 변화가 거의 없기 때문에 우수한 절연특성을 가지는 매우 얇은 고분자 절연체를 제조할 수 있으며, 이는 주파수에 따른 전기용량 변화를 통해 확인할 수 있다. 펜타센 유기반도체를 기반으로 한 유기박막트랜지스터 소자를 제작하였을 경우 전계효과이동도 $0.25cm^2/Vs$, 문턱전압 -2 V, 점멸비 ${\sim}10^5$, 그리고 sub-threshold swing 400 mV/decade로 우수한 성능을 보인다. 본 연구에서 새롭게 소개된 P(S-r-BCB-r-MMA)는 유연 디스플레이와 같은 미래형 전자소자의 구현을 위한 게이트 절연체 소재로서 하나의 가능성을 제공할 것이다.

• ETRI Journal
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• 제37권6호
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• pp.1135-1142
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• 2015

Multilayered ZnO-$SnO_2$ heterostructure thin films consisting of ZnO and $SnO_2$ layers are produced by alternating the pulsed laser ablation of ZnO and $SnO_2$ targets, and their structural and field-effect electronic transport properties are investigated as a function of the thickness of the ZnO and $SnO_2$ layers. The performance parameters of amorphous multilayered ZnO-$SnO_2$ heterostructure thin-film transistors (TFTs) are highly dependent on the thickness of the ZnO and $SnO_2$ layers. A highest electron mobility of $43cm^2/V{\cdot}s$, a low subthreshold swing of a 0.22 V/dec, a threshold voltage of 1 V, and a high drain current on-to-off ratio of $10^{10}$ are obtained for the amorphous multilayered ZnO(1.5nm)-$SnO_2$(1.5 nm) heterostructure TFTs, which is adequate for the operation of next-generation microelectronic devices. These results are presumed to be due to the unique electronic structure of amorphous multilayered ZnO-$SnO_2$ heterostructure film consisting of ZnO, $SnO_2$, and ZnO-$SnO_2$ interface layers.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.56-63
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• 2023

본 연구에서는 졸-겔 IGZO(Indium-Gallium-Zinc Oxide) 박막을 만들고 이에 전자빔을 조사 한 후 박막 트랜지스터로 제작하여 전자빔 조사가 박막 트랜지스터의 전기적 특성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 특히 전자빔이 조사되는 환경을 대기 중과 질소 분위기(<200 ppm O₂)로 두고 전자빔 조사 선량 세기를 100kGy와 200kGy로 각각 조사한 후 350℃ 온도에서의 열처리만 진행한 비교군과 비교 분석을 진행하였다. 전자빔 조사에 따른 졸-겔 IGZO 박막의 물성 변화를 분석하기 위해 UV-Visible spectroscopy, X-ray diffraction(XRD)와 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 분석 결과, 전자빔 조사 전·후의 모든 조건 하에서 가시광 영역에서의 80% 이상의 높은 투과도를 보여줌을 확인할 수 있었고, XRD 분석 결과를 통해 전자빔 조사와 관계없이 비정질 특성을 유지함을 확인하였다. 특히 전자빔 조사에 따라 졸-겔 IGZO 박막에 화학적 조성 변화가 있음을 확인하였는데, 질소 분위기에서 전자빔을 조사하게 되면 M-O결합과 관련된 peak이 차지하는 비율이 높아짐을 확인할 수 있었다. 질소 분위기에서 전자빔이 조사된 TFT들은 on/off 비율, 전자 이동도에서 향상된 특성을 보여주었으며, 시간에 따라 트랜지스터의 특성들(on/off 비율, 문턱전압, 전자이동도, 하위임계값 스윙)의 수치 또한 큰 변화 없이 유지됨이 확인되어, 졸-겔 공정 TFT 제작에 있어서 질소 분위기에서의 전자빔 조사공정이 IGZO기반 박막 트랜지스터의 전기적특성의 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.60.2-60.2
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• 2011

본 연구에서는 Indium-free 및 gallium-free 기반의 산화물 TFT를 제작하기 위해 n-type $TiO_2$ 반도체 기반의 thin film transistor ($Mo/TiO_{2-x}/SiO_2/p+\;+Si$)를 oxygen deficient black $TiO_{2-x}$ 타겟을 이용하여 DC magnetron sputtering 공법으로 제작하고 그 특성을 분석하였다. DC magnetron sputtering 공법으로 성막된 $TiO_{2-x}$ semiconductor의 전기적, 광학적, 화학적 결합 에너지 및 구조적 특성 분석을 위해 semiconductor parameter analyzer (Aglient 4156-C), UV/Vis spectrometer, X-ray Photoelectron Spectroscopy, Transmission Electron Microscopy를 각각 이용하여 분석하였으며 이를 RTA 전/후 특성 비교를 통하여 관찰하였다. $TiO_{2-x}$ TFT의 소자 특성은 RTA 열처리 전/후 전형적인 insulator 특성에서 semiconductor 특성으로 변화되는 것을 관찰할 수 있었으며, 최적화된 열처리 공정에서 filed effect mobility 0.69 $cm^2$/Vs, on to off current ratio $2.04{\times}10^7$, sub-threshold swing 2.45 V/decade와 Vth 10.45 V를 확보할 수 있었다. 또한 RTA 열처리 후 밴드갭이 3.25에서 3.41로 확장되는 특성을 나타내었다. 특히 RTA 열처리 후 stoichiometric $TiO_2$ 상태와는 다른 $Ti^{2+}$, $Ti^{3+}$, $Ti^{4+}$ 등의 다양한 oxidation states가 관찰되었으며 이러한 oxidation states를 $TiO_{2-x}$ 박막에서의 oxygen deficient 상태와 연관시킴으로써 oxygen vacancy의 n-type dopant로의 거동을 확인하였다. $TiO_2$ 채널 기반의 TFT 특성을 통하여서 indium free 또는 gallium free 산화물 채널로써의 가능성을 확인하였다.