• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.37-37
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• 2010

Silicate-silsesquioxane or siloxane-silsesquioxane hybrid thin films are strong candidates as matrix materials for ultra low dielectric constant (low-k) thin films. We synthesized the silicate-silsesquioxane hybrid resins from tetraethoxyorthosilicate (TEOS) and methyltrimethoxysilane (MTMS) through hydrolysis and condensation polymerization by changing their molar ratios ([TEOS]:[MTMS] = 7:3, 5:5, and 3:7), spin-coating on Si(100) wafers. In the case of [TEOS]:[MTMS] 7:3, the dielectric permittivity value of the resultant thin film was measured at 4.30, exceeding that of the thermal oxide (3.9). This high value was thought to be due to Si-OH groups inside the film and more extensive studies were performed in terms of electronic, ionic, and orientational polarizations using Debye equation. The relationship between the mechanical properties and the synthetic conditions of the silicate-silsesquioxane precursors was also investigated. The synthetic conditions of the low-k films have to be chosen to meet both the low orientational polarization and high mechanical properties requirements. In addition, we have investigated a new solution-based approach to the synthesis of semiconducting chalcogenide films for use in thin-film transistor (TFT) devices, in an attempt to develop a simple and robust solution process for the synthesis of inorganic semiconductors. Our material design strategy is to use a sol-gel reaction to carry out the deposition of a spin-coated CdS film, which can then be converted to a xerogel material. These devices were found to exhibit n-channel TFT characteristics with an excellent field-effect mobility (a saturation mobility of ${\sim}\;48\;cm^2V^{-1}s^{-1}$) and low voltage operation (< 5 V). These results show that these semiconducting thin film materials can be used in low-cost and high-performance printable electronics.

• 한국표면공학회지
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• 제47권5호
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• pp.239-243
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• 2014

The electrical and optical properties of amorphous In-Tin-Zinc-Oxide(ITZO) deposited at room temperature using rf-magnetron sputtering were investigated. The amorphous ITZO thin films were obtained at the composition of In:Sn:Zn = 6:2:2, 4:3:3, and 2:4:4, but the ITZO (8:1:1) showed a crystalline phase of bixbyite structure of In2O3. The resistivity of ITZO could be controlled by oxygen pressure in the sputtering ambient. The resistivity of post-annealed ITZO thin films exhibited the dependence on the amount of Indium. Optical energy band gap and transmittance increased as the amount of indium in ITZO increased. For the device application with ITZO, the bottom-gated thin-film transistor using ITZO as a active channel layer was fabricated. It showed a threshold voltage of 1.42V and an on/off ratio of $5.63{\times}10^7$ operated with saturation field-effect mobility of $14.2cm^2/V{\cdot}s$.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.117-123
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• 2018

Recently, aqueous method has attracted lots of attention because it enables the solution-processed metal oxide thin film with high electrical properties in low temperature fabrication condition to various flexible devices. Focusing the development of aqueous route, many researchers are only focused on metal oxide materials. However, for expansive application of the aqueous-based metal oxide films, the systematic study of performance change with process variables for the development of aqueous-based metal oxide insulator film is urgently required. Here, we propose importance of process variables to achieve high electrical-performance metal oxide insulator based on the aqueous method. We found that the significant process variables including precursor solution temperature and humidity during the spincoating process strongly affect chemical, physical, and electrical properties of $AlO_x$ insulators. Through the optimization of significant variables in process, an $AlO_x$ insulator with a leakage current value approximately $10^5$ times smaller and a breakdown voltage value approximately 2-3 times greater than un-optimized $AlO_x$ was realized. Finally, by introducing the optimized $AlO_x$ insulators to solutionprocessed $InO_x$ TFTs, we successfully achieved $InO_x/AlO_x$ TFTs with remarkably high average field-effect mobility of ${\sim}52cm^2V^{-1}\;s^{-1}$ and on/off current ratio of 106 at fabrication temperature of $250^{\circ}C$.

• 융합정보논문지
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• 제9권3호
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• pp.75-81
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• 2019

본 논문은 유기물로 이루어진 폴리머 기판상에 저온 다결정 실리콘 박막트랜지스터 제조방법에 대해 연구하였다. 먼저, 폴리머 기판에 화학증착방식으로 비결정 실리콘 박막을 증착하였고, 열처리 장치인 퍼니스로 탈수소 및 활성화 공정을 430도에서 2시간동안 진행하였다. 이후 엑시머 레이저를 이용하여 결정화를 진행하여 다결정 실리콘 반도체 막을 제조하였다. 이 박막은 박막트랜지스터 제작을 위한 활성층으로 사용하였다. 제작된 p형 박막트랜지스터는 이동도 $77cm^2/V{\cdot}s$, on/off 전류비는 $10^7$이상의 동작특성을 보였고, 이는 결정화된 박막내부에 결함 농도가 낮음을 의미한다. 이 결과로 유기물 기판상에 엑시머 레이저로 형성된 다결정 실리콘으로 제작된 전자소자는 플렉서블 AMOLED 디스플레이 회로 형성에 최적의 기술임을 알 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제47권3호
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• pp.152-157
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• 2022

Background: The hemi-body electron beam irradiation (HBIe^-) technique has been proposed for the treatment of mycosis fungoides. It spares healthy skin using an electron shield. However, shielding electrons is complicated owing to electron scattering effects. In this study, we developed a thimble-like head bolus shield that surrounds the patient's entire head to prevent irradiation of the head during HBIe^-. Materials and Methods: The feasibility of a thimble-like head bolus shield was evaluated using a simplified Geant4 Monte Carlo (MC) simulation. Subsequently, the head bolus was manufactured using a three-dimensional (3D) printed mold and Ecoflex 00-30 silicone. The fabricated head bolus was experimentally validated by measuring the dose to the Rando phantom using a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) detector with clinical configuration of HBIe^-. Results and Discussion: The thimble-like head bolus reduced the electron fluence by 2% compared with that without a shield in the MC simulations. In addition, an improvement in fluence degradation outside the head shield was observed. In the experimental validation using the inhouse-developed bolus shield, this head bolus reduced the electron dose to approximately 2.5% of the prescribed dose. Conclusion: A thimble-like head bolus shield for the HBIe^- technique was developed and validated in this study. This bolus effectively spares healthy skin without underdosage in the region of the target skin in HBIe^-.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.625-631
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• 2023

24시간/7일 동안 높은 관전압 하에서 높은 프레임 속도로 검사 대상체의 불량을 검사하는 산업용 동영상 엑스레이 디텍터의 중요한 요구사양은 높은 방사선 내구성을 확보하는 것이다. 본 연구는 비정질 실리콘 (a-Si), 다결정 실리콘 (Poly-Si), In-Ga-Zn-O 산화물 (IGZO) 등의 반도체 층을 갖는 다양한 박막트랜지스터를 제작하여 각각의 방사선 내구성을 확인하였다. a-Si TFT 대비 수십 배 높은 전계효과 이동도로 고속 동영상 구현이 가능한 IGZO TFT의 경우, IGZO 반도체 층과 층간절연막 사이에 수소화 처리를 진행할 경우 산업용 요구사양인 10,000 Gy 누선선량까지 엑스레이 영상센서로 적용 가능한 수준 이상으로 전기적 특성의 변화가 없음을 확인하였다. 따라서 수소화한 IGZO TFT는 방사선 내구성을 확보함과 동시에 높은 전계효과 이동도로 동영상 디텍터의 영상센서에 적용 가능한 유일한 소자임을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.60-64
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• 2023

본 연구에서는 그래핀 기반 소자의 성능에 영향을 미치는 그래핀과 금속 사이의 전기적 접촉저항 특성을 비교 분석하였다. 화학기상증착법을 이용하여 고품질의 그래핀을 합성하였으며, 전극 물질로 Al, Cu, Ni 및 Ti를 동일한 두께로 그래핀 표면 위에 증착하였다. TLM (transfer length method) 방법을 통해 SiO₂/Si 기판에 전사된 그래핀과 금속의 접촉저항을 측정한 결과, Al, Cu, Ni, Ti의 평균 접촉저항은 각각 345 Ω, 553 Ω, 110 Ω, 174 Ω으로 측정되었다. 그래핀과 물리적 흡착 특성을 갖는 Al와 Cu에 비해 화학적 결합을 형성하는 Ni과 Ti의 경우, 상대적으로 더 낮은 접촉저항을 갖는 것을 확인하였다. 본 연구의 그래핀과 금속의 전기적 특성에 대한 연구 결과는 전극과의 낮은 접촉저항 형성을 통해 고성능 그래핀 기반 전자, 광전자소자 및 센서 등의 구현에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권2호
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• pp.1-5
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• 2023

In the past, display devices have undergone many changes, such as plasma TVs and LCDs, and have continued to develop. Recently, new display technologies, such as Organic Light Emitting Diode displays and Inorganic Light Emitting Diode displays, have been developed. Among them, Micro LED displays have the potential to improve performance more than LCDs and OLEDs, but a lot of effort and time are needed until the mass production technology (transfer and bonding) of Micro LED displays is developed. We have developed a new Micro LED display light source that can be produced using existing transfer and bonding process technologies to enable faster commercialization of Micro LED in the industry. This light source is TFT deposition on LED. TFT deposition on LED has the advantage of being able to produce displays using existing process technology, making early commercialization of display application products possible. In this study, we applied the Active Driving method to verify the performance of TFT deposition on LED as a display to determine its commercialization potential. Additionally, to facilitate faster application of Micro LED in the industry, we applied TFT deposition on LED to Optical Wireless Communication systems, which are widely used in application service areas such as safety/security and sensors, to verify its communication performance. The experimental results confirmed that TFT deposition on LED is not only capable of AM driving but can also be applied to OWC systems.

• 청정기술
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• 제30권1호
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• pp.13-22
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• 2024

본 연구에서는 6,13-Bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene(TP):2-Decyl-7-phenyl[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene(BT):Poly styrene (PS) 블랜딩 thin film transistor (TFT)를 제작 광 흡수 센서로의 활용에 대해 탐구한다. BT의 혼합으로 인해 off current 감소와 on/off ratio 향상을 동시에 달성하였다. 특히, TP:BT:PS (1:0.25:1 w/w) 샘플은 우수한 광 흡수 특성을 보여주었고, 이를 통해 높은 성능의 광 흡수 장치 제작이 가능함을 입증했다. 다양한 혼합 비율의 결정 구조와 전기적 특성에 대한 분석을 통해 TP:BT:PS (1:0.25:1 w/w) 샘플이 최적임을 확인하였다. 이 결과는 광 흡수 장치의 발전 뿐만 아니라 혼합 organic semiconductor (OSC)의 광전자 시스템 개발에 긍정적인 기대효과를 미칠 수 있을 것이며, 이를 통해 단일 OSC 사용의 제약을 극복하고, 미세 조정된 광학 응답을 갖춘 고성능 OSC TFT를 제작하여 의료 전자소자, 산업용 전자소자 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.53-60
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• 2015

목 적 : 본 연구는 3D 프린터를 이용하여 전립샘부위 팬텀을 제작하고 생체내선량측정(In-vivo dosimetry)을 통해 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 전립샘암 환자의 3차원 치료체적을 바탕으로 3D 프린터(3D EDISON+, Lokit, KOREA)를 이용하여 전립샘과 직장의 체적을 동일하게 모사한 팬텀을 제작하고, 컴퓨터단층촬영(Lightspeed CT, GE, USA)을 통해 팬텀영상을 획득하였다. 전립샘암 환자의 체적과 팬텀의 체적을 비교 한 후, 전산화치료계획시스템(Eclipse version 10.0, Varian, USA)을 이용하여 치료계획을 설계하였다. 팬텀 내 측정지점인 방광(Bladder), 전립샘(Prostate), 직장 위벽(Rectal anterior wall), 직장 아래벽(Rectal posterior wall)의 임의의 지점에 모스펫검출기(Metal OXIDE Silicon Field Effect Transistor, MOSFET)를 위치시켜 선량 측정값과 치료계획을 비교분석 하였다. 결 과 : 전립샘과 직장풍선의 환자체적은 각각 30.61 cc, 52.19 cc 이고, 팬텀체적은 31.12 cc, 53.52 cc로 각 체적의 차이는 3% 미만으로 확인되었다. 모스펫검출기의 정밀도는 3%이내로 측정되었고 선량의 변화에 따라 상관계수 R2 = 0.99 ~ 1.00 의 선형성을 보였다. 네 곳의 측정 지점을 치료계획된 선량과 비교한 결과 방광 1.4%, 전립샘 2.6%, 직장 위벽 3.7%, 직장 아래벽 1.5%로 나타났고 모스펫검출기의 정밀도를 고려한 선량측정의 정확성은 5% 이내로 평가되었다. 결 론 : 본 실험을 통해 3D 프린터를 이용하여 제작한 전립샘 부위 팬텀은 체적의 차이 3% 미만으로, 인체를 모사하는데 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 제작된 팬텀을 이용한 생체내선량측정은 모스펫검출기의 정밀도를 고려하더라도 방광, 전립샘, 직장 위벽, 직장 아래벽의 모든 측정점에서 5% 이내의 정확도로 수행 할 수 있었다. 따라서 3D 프린트를 이용해 제작된 전립샘 부위 팬텀은 생체선량측정을 하는데 있어 매우 유용하였으며 향후 환자에게 직접 적용하기 어려운 부위를 팬텀으로 대체 제작하여 생체내선량측정이 가능할 것으로 사료된다.