• 제목/요약/키워드: dielectric properties

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Performance Improvement of All Solution Processable Organic Thin Film Transistors by Newly Approached High Vacuum Seasoning

  • Kim, Dong-Woo;Kim, Hyoung-Jin;Lee, Young-Uk;Hong, Mun-Pyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.470-470
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    • 2012
  • Organic thin film transistors (OTFTs) backplane constitute the active elements in new generations of plastic electronic devices for flexible display. The overall OTFTs performance is largely depended on the properties and quality of each layers of device material. In solution based process of organic semiconductors (OSCs), the interface state is most impediments to preferable performance. Generally, a threshold voltage (Vth) shift is usually exhibited when organic gate insulators (OGIs) are exposed in an ambient air condition. This phenomenon was caused by the absorbed polar components (i.e. oxygen and moisture) on the interface between OGIs and Soluble OSCs during the jetting process. For eliminating the polar component at the interface of OGI, the role of high vacuum seasoning on an OGI for all solution processable OTFTs were studied. Poly 4-vinly phenols (PVPs) were the material chosen as the organic gate dielectric, with a weakness in ambient air. The high vacuum seasoning of PVP's surface showed improved performance from non-seasoning TFT; a $V_{th}$, a ${\mu}_{fe}$ and a interface charge trap density from -8V, $0.018cm^2V^{-1}s^{-1}$, $1.12{\times}10^{-12}(cm^2eV)^{-1}$ to -4.02 V, $0.021cm^2V^{-1}s^{-1}$, $6.62{\times}10^{-11}(cm^2eV)^{-1}$. These results of OTFT device show that polar components were well eliminated by the high vacuum seasoning processes.

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In Situ X-ray Photoemission Spectroscopy Study of Atomic Layer Deposition of $TiO_2$ on Silicon Substrate

  • Lee, Seung-Youb;Jeon, Cheol-ho;Kim, Yoo-Seok;Kim, Seok-Hwan;An, Ki-Seok;Park, Chong-Yun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.222-222
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    • 2011
  • Titanium dioxide (TiO2) has a number of applications in optics and electronics due to its superior properties, such as physical and chemical stability, high refractive index, good transmission in vis and NIR regions, and high dielectric constant. Atomic layer deposition (ALD), also called atomic layer epitaxy, can be regarded as a special modification of the chemical vapor deposition method. ALD is a pulsed method in which the reactant vapors are alternately supplied onto the substrate. During each pulse, the precursors chemisorb or react with the surface groups. When the process conditions are suitably chosen, the film growth proceeds by alternate saturative surface reactions and is thus self-limiting. This makes it possible to cover even complex shaped objects with a uniform film. It is also possible to control the film thickness accurately simply by controlling the number of pulsing cycles repeated. We have investigated the ALD of TiO2 at 100$^{\circ}C$ using precursors titanium tetra-isopropoxide (TTIP) and H2O on -O, -OH terminated Si surface by in situ X-ray photoemission spectroscopy. ALD reactions with TTIP were performed on the H2O-dosed Si substrate at 100$^{\circ}C$, where one cycle was completed. The number of ALD cycles was increased by repeated deposition of H2O and TTIP at 100$^{\circ}C$. After precursor exposure, the samples were transferred under vacuum from the reaction chamber to the UHV chamber at room temperature for in situ XPS analysis. The XPS instrument included a hemispherical analyzer (ALPHA 110) and a monochromatic X-ray source generated by exciting Al K${\alpha}$ radiation (h${\nu}$=1486.6 eV).

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ECR PECVD법에 의한 페로브스카이트상(Pb, La)$\textrm{TiO}_3$ 박막 증착 연구 (A Study on the Fabrication of Perovskite (Pb, La)$\textrm{TiO}_3$ Thin Films by ECR PECVD)

  • 정성웅;박혜련;이원종
    • 한국재료학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.33-39
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    • 1997
  • ECR PECVD법에 의해 $Pt/Ti/SiO_{2}/Si$ 다층 기판 위에 $480^{\circ}C$에서 순수한 페로브스카이트상의 PLT박막을 증착하였다. PLT 박막 증착전 ECR산소 플라즈마내에서의 $Pb(DPM)_{2}$ pre-flowing처리는 $Pb(DPM)_{2}$의 공급을 안정화시켜주며 박막증착초기에 Pb성분이 풍부한 분위기를 조성해 줌으로써 페로브스카이트 핵생성을 용이하게 하여 PLT박막 특성을 향상시켰다. Ti-source 유입량을 변화시킬 때 PLT박막의 증착특성, 조성, 결정상 그리고 전기적 특성을 관찰하였다. PLT박막은(100)으로 우선 배향되었으며 화학양론비가 잘 맞는 경우 높은 페로브스카이트 X-선 회절강도와 높은 유전율을 나타내었다.

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비화학양론 Sr1±xBi2±yTa2O9 과 Sr1±xBi2±yNb2O9 세라믹의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of Nonstoichiometric Sr1±xBi2±yTa2O9 and Sr1±xBi2±yNb2O9 Ceramics)

  • 조정아;박성은;송태권;김명호;이호섭
    • 한국재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.360-364
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    • 2003
  • $Sr_{l}$ $\pm$x/$Bi_{2}$ $\pm$y/$Ta_2$ $O_{9}$ and $Sr_{l}$ $\pm$$Bi_{x}$ $2\pm$y$Nb_2$$O_{9}$ ceramics were prepared by a solid state reaction method. X-ray diffraction analysis indicated that single-phase of Bi-layered perovskite was obtained. According to Sr/Bi content ratio, Curie temperature( $T_{c}$), electromechanical factor($K_{p}$ ) and mechanical quality factor($Q_{m}$ ) were measured. The Curie temperature of SBN(SBT) rose from $414^{\circ}C$(314$^{\circ}C$) to $494^{\circ}C$(426$^{\circ}C$) when Sr/Bi content ratio was increased. In the case of Sr/Bi content ratio = 0.55/2.3, the maximum value of the mechanical quality factor $Q_{m}$ of SBT and SBN were obtained 3320 and 1010, respectively.

TFELD 절연층을 위해 ITO glass위에 증착시킨 $(Ba_{0.5},Sr_{0.5})TiO_3$ 박막의 특성 (The characteristics of $(Ba_{0.5},Sr_{0.5})TiO_3$ thin films deposited on ITO glass for TFELD insulating layer)

  • 김정환;배승춘;박성근;권성렬;최병진;남기홍;김기완
    • 센서학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.83-89
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    • 2000
  • TFELD의 절연층으로 사용하기 위해 ITO 유리위에 BST박막을 rf 마그네트론 스퍼터링법으로 증착시켰다. $O_2/(Ar+O_2)$의 혼합비는 10%, 기판온도는 상온에서 $500^{\circ}C$까지 변화를 주었고, 분위기압은 5 mTorr에서 30 mTorr까지 변화시켰다. 다양한 증착조건에서 성장된 BST박막의 전기적, 광학적, 구조적 및 화학량론적인 특성을 조사하였다. BST박막성장의 최적조건은 기판온도 $400^{\circ}C$, 분위기압 30 mTorr에서 구할 수 있었다. 주파수 1 kHz에서 비유전율은 254였고, 누설전류밀도는 5 MV/cm의 전계에서 $3.3{\times}10^{-7}\;A/cm^2$이하로 나타났으며, 가시광영역에서 광투과율은 82%였다.

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$(Li_{1/2}Pr_{1/2})TiO_3$ 세라믹의 미세구조 평가 (Microstructural Characterizations on $(Na_{1/2}Pr_{1/2})TiO_3$ Ceramics)

  • 이확주;류현;박현민;조양구;남산
    • Applied Microscopy
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    • 제32권3호
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    • pp.257-263
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    • 2002
  • 복합 페로브스카이트$(Li_{1/2}Pr_{1/2})TiO_3$ (LPT)의 미세구조를 X-ray diffractometry와 투과전자현미경으로 관찰하였다. LPT는 A-site 양이온 결핍에 의한 vacancy ordering을 갖고 있으며 산소 팔면체의 antiphase tilting과 inphase tilting 그리고 A-site 양이온의 anti-parallel shift 가 관찰되었다. 스피노달 분해에 의한 상변태도 관찰되었다. 측정된 NPT 재료의 유전체 특성은 ${\varepsilon}_r=84.6,\;Q\;{\Large f}_o=776\;GHz,\;{\tau}_{f}=-233.66ppm/^{\circ}C$이었다.

고주파 마그네트론 스펏터링법으로 제조한 PLT 박막의 특성 (Characteristics of PLT thin films by rf magnetron sputtering)

  • 최병진;박재현;김영진;최시영;김기완
    • 센서학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.37-42
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    • 1995
  • 고주파 마그네트론 스펏터링법으로 MgO 기판위에 제조된 PLT((PbLa)$TiO_{3}$) 박막의 제조변수에 따른 특성을 조사하였다. PbO 과잉인 타겟을 사용하였으며 기판온도, 분위기압, $Ar/O_{2}$, 및 고주파 전력밀도가 각각 $640^{\circ}C$, 10 mTorr, 10/1, 및 $1.7\;W/cm^{2}$ 일 때 가장 좋은 특성을 나타내었다. 이러한 조건에서 제조된 PLT 막은 증착율이 $62.5\;{\AA}/min$, Pb/Ti가 1/2, 비유전율이 200이였으며 좋은 c축 배양성과 결정성을 나타내었다.

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스크린 인쇄법에 의해 제조한 PMW-PZT 후막의 특성 (Characterization of PMW-PZT Thick Films Prepared by Screen Printing Method)

  • 손진호;김용범;천채일;유광수;김태송
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.30-35
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    • 2004
  • 스크린 인쇄법 및 PZT sol 처리의 복합공정을 적용하여 $30{\mu}m$ 두께의 PMW-PZT 후막을 Pt/$TiO_2$/$SiN_x$Si 기판위에 제작하였다. 그 결과 PZT sol 처리 횟수가 증가함에 따라 후막의 소결 밀도가 증가하고 전기적, 압전 특성의 증진되는 것을 관찰할 수 있었다. $800^{\circ}C$에서 소결한 10회 sol 처리한 PMW-PZT 후막은 745의 유전상수 및 155 pC/N의 $d_33$ 값을 나타내었다.

소결 조건이 스크린 인쇄법으로 제조한 PZT계 후막의 물성에 미치는 영향 (Effect of Sintering Conditions on Properties of PZT-based Thick Films Prepared by Screen Printing)

  • 이봉연;천채일;김정석;김준철;방규석;이형규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권10호
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    • pp.948-952
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    • 2001
  • 스크린 인쇄법으로 알루미나 기판 위에 PZT 후막을 제조하였으며, 공기 또는 Pb 분위기의 $750{\sim}1050^{\circ}C$에서 1시간 동안 소결하여 소결 조건이 후막의 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 공기 중에서 $950^{\circ}C$ 이상의 온도로 소결한 PZT 후막에는 파이로클로 상이 제 2상으로 존재하고 있었으며, Pb분위기에서 소결한 PZT 후막이 공기 중에서 소결한 후막보다 치밀한 미세구조와 큰 유전상수 그리고 잘 발달된 P-E 이력특성을 보였다. $900^{\circ}C$의 Pb 분위기에서 소결한 PZT 후막은 잘 포화된 전형적인 강유전 P-E 이력곡선 모양을 보였으며, 잔류분극과 항전계가 각각 $29.8{\mu}C/cm^2$, 48.4 kV/cm이었다.

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Mn-Modified PMN-PZT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3] Single Crystals for High Power Piezoelectric Transducers

  • Oh, Hyun-Taek;Lee, Jong-Yeb;Lee, Ho-Yong
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.150-157
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    • 2017
  • Three types of piezoelectric single crystals [PMN-PT (Generation I $[Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3]$), PMN-PZT (Generation II $[Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,Ti)O_3]$), PMN-PZT-Mn (Generation III)] were grown by the solid-state single crystal growth (SSCG) method, and their dielectric and piezoelectric properties were measured and compared. Compared to (001) PMN-PT and PMN-PZT single crystals, the (001) PMN-PZT-Mn single crystals exhibited a higher transition temperature between the rhombohedral and tetragonal phases ($T_{RT}=144^{\circ}C$), as well as a higher coercive electric field ($E_C=6.3kV/cm$) and internal bias field ($E_I=1.6kV/cm$). The (011) PMN-PZT-Mn single crystals showed the highest coercive electric field ($E_C=7.0kV/cm$), and the highest stability of $E_C$ and $E_I$ during 60 cycles of polarization measurement. These results demonstrate that both Mn doping (for higher electromechanical quality factor ($Q_m$)) and a (011) crystallographic orientation (for higher coercive electric field and stability) are necessary for high power transducer applications of these piezoelectric single crystals. Specifically, the (011) PMN-PZT-Mn single crystal (Gen. III) had the highest potential for application in the fields of SONAR transducers, high intensity focused ultrasound (HIFU), ultrasonic motors, and others.