• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권7호
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• pp.437-440
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• 2017

We report on amorphous thin-film transistors (TFTs) with indium zinc oxide (IZO) channel layers that were fabricated via a solution process. We prepared the IZO semiconductor solution with 0.1 M indium nitrate hydrate and 0.1 M zinc acetate dehydrate as precursor solutions. The solution- processed IZO TFTs showed good performance: a field-effect mobility of $7.29cm^2/Vs$, a threshold voltage of 4.66 V, a subthreshold slope of 0.48 V/dec, and a current on-to-off ratio of $1.62{\times}10^5$. To investigate the static response of our solution-processed IZO TFTs, simple resistor load-type inverters were fabricated by connecting a $2-M{\Omega}$ resistor. Our IZOTFTbased N-MOS inverter performed well at operating voltage, and therefore, isa good candidate for advanced logic circuits and display backplane.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.707-708
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• 2010

• 대한화학회지
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• 제56권1호
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• pp.47-53
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• 2012

Borate 완충용액에서 Zn의 부동화 피막이 생성되는 과정과 부동화 피막의 전기적 특성을 조사하였다. 이 때 생성되는 산화피막은 Mott-Schottky 식이 적용되는 n-형 반도체 성질을 보였으며, ZnO와 $Zn(OH)_2$로 구성되어 두 종류의 주개(깊은 주개와 얕은 주개)가 존재함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.359-365
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• 2007

본 논문에서는 zinc oxide (ZnO)와 gallium이 도핑 된 zinc oxide (GZO)를 이용하여 radio frequency (RF) magnetron sputtering 방법에 의해 상온에서 제작된 bottom-gate 박막 트랜지스터의 특성을 평가하고 분석하였다. 게이트 절연층 물질로서 새로운 물질을 사용하지 않고 열적 성장된 $SiO_2$를 사용하여 게이트 누설 전류를 수 pA 수준까지 줄일 수 있었다. ZnO와 GZO 박막의 표면 제곱평균제곱근은 각각 1.07 nm, 1.65 nm로 측정되었다. 그리고 ZnO 박막은 80% 이상, GZO 박막은 75% 이상의 투과도를 가지고 있었고, 박막의 두께에 따라 투과도가 달라졌다. 또한 두 시료 모두 (002) 방위로 잘 정렬된 wurtzite 구조를 가지고 있었다. 제작된 ZnO 박막 트랜지스터는 2.5 V의 문턱 전압, $0.027\;cm^2/(V{\cdot}s)$의 전계효과 이동도, 104의 on/off ratio, 1.7 V/decade의 gate voltage swing 값들을 가지고 있었고, enhancement 모드 특성을 가지고 있었다. 반면에 GZO 박막 트랜지스터의 경우에는 -3.4 V의 문턱 전압, $0.023\;cm^2/(V{\cdot}s)$의 전계효과 이동도, $2{\times}10^4$의 on/off ratio, 3.3 V/decade의 gate voltage swing 값들을 가지고 있었고, depletion 모드 특성을 가지고 있었다. 우리는 기존의 ZnO와 1wt%의 Ga이 도핑된 ZnO를 이용하여 두 가지 모드의 트랜지스터 특성을 보이는 박막 트랜지스터를 성공적으로 제작하고 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.209.1-209.1
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• 2015

Indium gallium zinc oxide (IGZO), indium zinc oxide (IZO) 그리고 zinc tin oxide (ZTO) 같은 zinc oxide 기반의 산화물 반도체는 높은 이동도, 투과도 그리고 유연성 같은 장점을 갖고 있어, display application의 backplane 소자로 적용되고 있다. 또한 최근에는 산화물 반도체를 이용한 thin-film transistor (TFT) 뿐만아니라 resistive random access memory (RRAM), flash memory 그리고 pH 센서 등 다양한 반도체 소자에 적용을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 zinc oxide 기반의 산화물 반도체의 전기 화학적 불안정성은 위와 같은 소자에 적용하는데 제약이 있다. 산화물 반도체의 안정성에 영향을 미치는 다양한 요인들 중 한 가지는, sputter 같은 plasma를 이용한 공정 진행 시 active layer가 plasma에 노출되면서 threshold voltage (Vth)가 급격하게 변화하는 plasma damage effect 이다. 급격한 Vth의 변화는 동작 전압의 불안정성을 가져옴과 동시에 누설전류를 증가시키는 결과를 초래 한다. 따라서 본 연구에서는, IGZO 기반의 TFT를 제작 후 plasma 분위기에 노출시켜, power와 노출 시간에 따른 전기적 특성 변화를 확인 하였다. 또한, thermal annealing을 적용하여 열처리 온도와 시간에 따른 Vth의 회복특성을 조사 하였다. 이러한 결과는 추후 산화물 반도체를 이용한 다양한 소자 설계 시 유용할 것으로 기대된다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제11권6호
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• pp.257-260
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• 2010

Zinc oxide (ZnO) bottom-contact thin-film transistors (TFTs) were prepared by the use of injector type atomic layer deposition. Two hybrid gate oxide systems of different polarity polymers with silicon oxide were examined with the aim of improving the properties of the transistors. The mobility and threshold voltage of a ZnO TFT with a poly(4-dimethylsilyl styrene) (Si-PS)/silicon oxide hybrid gate dielectric had values of 0.41 $cm^2/Vs$ and 24.4 V, and for polyimide/silicon oxide these values were 0.41 $cm^2/Vs$ and 24.4 V, respectively. The good hysteresis property was obtained with the dielectric of hydrophobicity. The solid output saturation behavior of ZnO TFTs was demonstrated with a $10^6$ on-off ratio.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권6호
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• pp.267-270
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• 2011

In the process of inkjet-printed zinc tin oxide thin-film transistor, the effect of metallic interlayer underneath of source and drain electrode was investigated. The reason for the improved electrical properties with thin molybdenum oxide ($MoO_3$) layer was due to the chemically intermixed state of metallic interlayer, aluminum source and drain, and oxide semiconductor together. The atomic configuration of three Mo $3d_3$ and $3d_5$ doublets, three different Al 2p core levels, two Sn $3d_5$, and four different types of oxygen O 1s in the interfaces among those layers was confirmed by X-ray photospectroscopy.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.365-370
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• 2015

Zinc tin oxide transparent thin film transistors (ZTO TTFTs) were fabricated on oxidized $n^+$ Si wafers. The thickness of ~30 nm $Al_2O_3$ films were deposited on the oxidized Si wafers by atomic layer deposition, which acted as the gate insulators of ZTO TTFTs. The $Al_2O_3$ films were rapid-annealed at $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, and $1,000^{\circ}C$, respectively. Active layers of ZTO films were deposited on the $Al_2O_3/SiO_2$ coated $n^+$ Si wafers by rf magnetron sputtering. Mobility and threshold voltage were measured as a function of the rapid-annealing temperature. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were carried out to observe the chemical bindings of $Al_2O_3$ films. The annealing effects of gate-insulator on the properties of TTFTs were analyzed based on the results of XPS.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1477-1478
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• 2011

Solution processed zinc tin oxide (ZTO) thin films were studied using a spin coating for the fabrication of thin film transistors and simple circuits. The solution processed thin film transistors (W/L = 100/10 ${\mu}m$) have the average saturation mobility of 1.9 $cm^2$/Vs, threshold voltage of 20 V, and subthreshold slope of 0.5 V/decade. The dc characteristics of an inverter with $W_{load}=100\;{\mu}m$ and $W_{drive}=10\;{\mu}m$, measured under votage supply of $V_{DD}$ = +50 V. The inverter beta ratio is 20 ($R=(W_{drived}/L_{drive})/(W_{load}/L_{load})=20$) and $gain_{max}$ is 2. The characteristics of an oscillator were measured under voltage supply of $V_{DD}$ = +60 V.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제11권6호
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• pp.253-256
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• 2010

Different active layer thicknesses for zinc oxide (ZnO) bottom-contact thin-film transistors (TFTs) were fabricated with a poly-4-vinyphenol polymeric dielectric using injector type atomic layer deposition. The properties of the ZnO TFTs were influenced by the active thickness and width-to-length (W/L) ratio of the device. The threshold voltage of ZnO TFTs shifted positively as the active layer thickness decreased, while the subthreshold slope decreased. The W/L ratio of ZnO TFTs also affected the mobility and subthreshold slope. An optimized TFT structure exhibited an on-tooff current ratio of above 106 with solid saturation.