• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.53.2-53.2
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• 2010

지금까지 능동 구동 디스플레이의 TFT backplane에 사용하고 있는 채널 물질로는 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)과 저온 폴리실리콘(low temperature poly-Si)이 대표적이다. 수소화된 비정질 실리콘은 TFT-LCD 제조에 주로 사용되는 물질로 제조 공정이 비교적 간단하고 안정적이며, 생산 비용이 낮고, 소자 간 특성이 균일하여 대면적 디스플레이 제조에 유리하다. 그러나 a-Si:H TFT의 이동도(mobility)가 1 cm2/Vs이하로 낮아 Full HD 이상의 대화면, 고해상도, 고속 동작을 요구하는 UD(ultra definition)급 디스플레이를 개발하는데 있어 한계 상황에 다다르고 있다. 또한 광 누설 전류(photo leakage current)의 발생을 억제하기 위해서 화소의 개구율(aperture ratio)을 감소시켜야하므로 패널의 투과율이 저하되고, 게이트 전극에 지속적으로 바이어스를 인가 시 TFT의 문턱전압(threshold voltage)이 열화되는 문제점을 가지고 있다. 문제점을 극복하기 위한 대안으로 근래 투명 산화물 반도체(transparent oxide semiconductor)가 많은 관심을 얻고 있다. 투명 산화물 반도체는 3 eV 이상의 높은 밴드갭(band-gap)을 가지고 있어 광 흡수도가 낮아 투명하고, 광 누설 전류의 영향이 작아 화소 설계시 유리하다. 최근 다양한 조성의 산화물 반도체들이 TFT 채널 층으로의 적용을 목적으로 활발하게 연구되고 있으며 ZnO, SnO2, In2O3, IGO(indium-gallium oxide), a-ZTO(amorphous zinc-tin-oxide), a-IZO (amorphous indium-zinc oxide), a-IGZO(amorphous indium-galliumzinc oxide) 등이 그 예이다. 이들은 상온 또는 $200^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 PLD(pulsed laser deposition)나 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리적 기상 증착법(physical vapor deposition)으로 손쉽게 증착이 가능하다. 특히 이중에서도 a-IGZO는 비정질임에도 불구하고 이동도가 $10\;cm2/V{\cdot}s$ 정도로 a-Si:H에 비해 월등히 높은 이동도를 나타낸다. 이와 같이 a-IGZO는 비정질이 가지는 균일한 특성과 양호한 이동도로 인하여 대화면, 고속, 고화질의 평판 디스플레이용 TFT 제작에 적합하고, 뿐만 아니라 공정 온도가 낮은 장점으로 인해 플렉시블 디스플레이(flexible display)의 backplane 소재로서도 연구되고 있다. 본 실험에서는 rf sputtering을 이용하여 증착한 a-IGZO 박막에 대하여 열처리 조건 변화에 따른 a-IGZO 박막들의 광학적, 전기적 특성변화를 살펴보았고, 이와 더불어 a-IGZO 박막을 TFT에 적용하여 소자의 특성을 분석함으로써, 열처리에 따른 Transfer Curve에서의 우리가 요구하는 Threshold Voltage(Vth)의 변화를 관찰하였다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.27 no.4
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• pp.234-240
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• 1994

A large area impurity doping method for poly-Si TFT LCD has been developed. The advantage of this method is the doping of impurities into Si over a large area without mass separation and beam scanning. Phosphorus diluted in hydrogen was discharged by RF(13.56MHz) power and ions from discharged gas were accelerated by DC acceleration voltage and were implanted into deposited Si films. The annealing characteristic of this method was similar to that of the ion implantation method in the low doping concentration. Three mechanisms were evolved in the annealing characteristics of phosphorus doped Si films. Point defects annihilation and the retrogradation of dopant atoms at grain boundaries as a result of grain growth played a major role at low and high annealing temperature, respectively. However, due to the dopant segregation, the reverse annealing range existed at intermediate annealing temperature.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2005.07b
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• pp.898-901
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• 2005

We propose a novel pixel structure using bootstrapped voltage programming for amorphoussilicon TFT backplane of AM-OLED (Active Matrix-Organic Light Emitting Diode) displays. The proposed structure is composed of two TFTs and one capacitor. It operates at low drive voltage ($0{\sim}5V$) which can reduce power consumption comparing with the conventional pixel circuit structure using same OLED material. Also, it can easily control dark level and use commercial mobile LCD ICs. In this paper, we describe the operating principle and the characteristics of the proposed pixel structure and verify the performance by SPICE simulation comparing with the conventional pixel structure.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2005.07a
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• pp.665-667
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• 2005

VIATRON TECHNOLOGIES has developed FE-RTP system that enables LTPS LCD and AMOLED manufacturers to produce poly-Si films at low cost, high throughput, and high yield. The system employs sequential heat treatment methods using temperature control and rapid thermal processor modules. The temperature control modules provide exceptionally uniform heating and cooling of the glass substrates to within ${\pm}2^a\;C$. The rapid thermal process that combines heating with field induction accelerates the treatment rates. The new FE-RTP system can process $730{\times}920mm$ glass substrates as thin as 0.4 mm. The uniform nature of poly-Si films produced by FE-RTP resulted in AMOLED panels with no laser-Muras. Furthermore, FE-RTP system also showed superior performances in other heat treatment processes involved in poly-Si TFT fabrications, such as dopant activation, gate oxide densification, hydrogenation, and pre-compaction.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.07b
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• pp.817-820
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• 2002

Amorphous selenium based flat panel detectors convert incident x-ray to electric signal directly. Flat panel detectors gain more interest real time medical x-ray imaging. TFT array and electric readout circuits are used in this paper offered by LG.Philips.LCD. Detector is based on a $1536{\times}1280$ array of a-Si TFT pixels. X-ray conversion layer(a-Se) is deposited upper TFT array with a $400{\mu}m$ by thermal deposition technology. Thickness uniformity of this layer is made of thickness control system technology$({\leq}5%)$. Each $139{\mu}m{\times}139{\mu}m$ pixel is made of thin film transistor technology, a storage capacitor and collecting electrode having geometrical fill factor of 86%. This system show dynamic performance. Imaging performance is suited for digital radiography imaging substitute by conventional radiography film system.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2005.07a
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• pp.562-566
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• 2005

Toshiba Matsushita Display Technology (TMD) has firstly succeeded in mass production of OCB (Optically Compensated Bend) mode liquid crystal display panels which have excellent moving picture quality almost the same as CRT. We have newly developed 32 -inch diagonal HD ($1366{\times}768\;pixels$) panels using OCB mode and low temperature p-Si TFT (LTPS) array substrates. High performance of brightness of $600cd/m^2$ and contrast ratio of 600 : 1 was obtained by using pseudo-impulse driving method to insert a black period between continuous two frames, and also by using blinking backlight method. Furthermore, moving picture response time (MPRT) 6.5ms has been obtained by optimization of black insert driving and backlight blinking, without the great sacrifices of contrast ratio and luminance.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1993.05a
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• pp.96-99
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• 1993

Electrical properties of the Thin Film Transistor(TFT) electrode metal films were investigated through the Test Elements Group(TEG) experiment. The main purpose of this investigation was to characterize the electrical resistance properties of patterned metal films with respect to the variations of film thickness and TEG metal line width. Aluminum(Al), Tantalum(Ta) and Chromium(Cr) that are currently used as TFT electrode films were selected as the probed metal films. To date, no work in the electrical characterizations of patterned electrodes of a-Si TFT was accomplished. Bulk resistance$(R_b)$, sheet resistance$(R_s)$, and resistivities($\rho$) of TEG patterned metal lines were obtained. Electrical continuity test of metal film lines was also performed in order to investigate the stability of metallization process. Almost uniform-linear variations of the electrical properties with respect to the metal line displacements was also observed.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2002.07a
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• pp.200-201
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• 2002

투명 전도막은 높은 광 투과도와 전기 전도도를 동시에 가지는 물질로서 TFT-LCD, 태양 전지 등 다양한 산업에 응용되고 있다(1). 투명 전도막 중에서 가장 많이 사용되는 물질은 In$_2$O$_3$에 Sn을 첨가한 인듐 주석 산화물(ITO)이나 투명 전도막 응용 산업의 발전에 따라 더 높은 광 투과도와 전기 전도도, 우수한 에칭 특성 및 매끄러운 표면 상태를 동시에 가지면서 저온 제작이 가능하여 ITO의 성질을 능가하는 우수한 신규 투명 전도막 개발이 요구되고 있다. (중략)

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2000.01a
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• pp.15-16
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• 2000

The gate bias stress effect of the hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) thin-film transistors (TFTs) with a $SiN_x/BCB$ gate insulator have been studied. The gate planarization was carried out by spin-coating of BCB (benzocyclobutene) on Cr gates. The BCB exhibits charge trappings during a high gate bias, but the stability of the TFT is the same as conventional one when it is between -25 V and +25 V. The charge trap density in the BCB increases with its thickness.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.64-64
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• 1999

다결정 실리콘-게르마늄(poly-SiGe)은 태양전지 및 TFT-LCD와 같은 소자 응용에 있어서 중요하게 연구되고 있는 물질이다. 우리는 수소화된 비정질 실리콘-게르마늄 (a-Si1-xGex:H) 박막을 증착시키고 고상결정화시키며 XRD(x-ray diffraction) 및 ESR (electron spin resonance) 측정을 수행하였다. PECVD 증착가스는 SiH4과 GeH4가스를 사용하였고 Ge의 성분비는 x=0.0, 0.1, 0.5 정도로 조절되었다. 기판은 Corning 1737 glass를 사용하였고, 기판 온도는 20$0^{\circ}C$ 이었다. 증착압력과 r.f. 전력은 각각 0.6Torr와 3W이었다. 증착된 SiGe 박막은 고상결정화를 위해 $600^{\circ}C$ N2 분위기에서 가열되고, 그에 따른 XRD 및 ESR spectrum의 변화를 관찰하였다. ESR 측정은 X-band 그리고 상온에서 행해졌다. 먼저 XRD 측정으로부터 박막의 고상결정화 정도를 알 수 있었고, 고상결정화 과정이 초기 핵형성 단계와 결정화 단계, 그리고 더 이상 결정화가 일어나지 않는 완료 단계로 구분될 수 있음을 보여주었다. X값이 증가함에 따라 결정화 시간은 훨씬 단축되었다. ESR로 측정된 스핀 밀도는 a-Si1-xGex:H 박막이 처음 가열됨에 따라 전체적으로 크게 증가했다가, 결정화가 일어나면서 다시 감소하여 나중에는 거의 변화가 없었다. ESR 신호의 초기 증가는 수소 이탈에 의한 dangling bond의 증가에 기인하며, 다음 단계의 감소 및 안정 상태는 결정화에 따른 결정경계 영역의 감소와 결함들의 안정성에 기인하는 것으로 생각된다. 그러나 흥미로운 것은 Si1-xGex 합금의 경우 가열시간이 증가됨에 따라 Si-db(Si-dangling bond)와 Ge-db에 의한 신호가 서로 분리되어 나타났으며, 이 Si-db 스핀 밀도와 Ge-db 스핀밀도의 변화정도는 x값에 크게 의존함을 보여준 것이다. 즉 순수한 a-Si:H의 경우 Si-db 의 스핀밀도의 증가시간은 4시간 정도였고, 그리고 다시 감소하였으며, x=0.1 인 박막에서 Si-db와 Ge-db의 변화 시간은 순수 S-db 변화의 경우와 거의 유사하였다. 그러나 x=0.5 샘플에서는 Si-db의 변화가 빨라져서 0.1 시간 안에 증가되었고, Ge-db의 변화는 더 빠르게 수 분 동안에 증가 된후 다시 감소하였다. 이것은 수소의 Si에 대한 친화력 뿐 만아니라 Si-H과 Ge-H 결합에너지가 주위 원자들의 구성에 크게 영향받을 수 있는 가능성을 제시해준다.