• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.119-122
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• 2008

In this paper, we describe the current status and issues of the oxide thin-film transistors (OTFTs), which attract much attention as an emerging new backplane technology replacing conventional silicon-based TFTs technologies. First, the unique benefits of OTFTs will be presented as a backplane for large-sized AMOLED including note-book PC, second TV and HD-TV. And then, the state-of-the-art transistor performance and uniformity characteristics of OTFTs will be highlighted. The obtained a-IGZO TFTs exhibited the field-effect mobility of $18\;cm^2/Vs$, threshold voltage of 1.8 V, on/off ratio of $10^9$, and subthreshold gate swing of 0.28 V/decade. In addition, the world largest-sized 12.1-inch WXGA active-matrix organic light emitting diode (AMOLED) display is demonstrated using indium-gallium-zinc oxide (IGZO) TFTs.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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• pp.605-608
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• 2006

The recent application of wide band gap oxide semiconductors to transparent thin film transistors (TTFTs) is making a fast and growing (r)evolution on the contemporary solid-state electronics. In this paper we present some of the recent results we have obtained using wide band gap oxide semiconductors, like indium zinc oxide, produced by rf sputtering at room temperature. The devices work in the enhancement mode and exhibit excellent saturation drain currents. On-off ratios above $10^6$ are achieved. The optical transmittance data in the visible range reveals average transmittance higher than 80 %, including the glass substrate. Channel mobilities are also quite respectable, with some devices presenting values around $25\;cm^2/Vs$, even without any annealing or other post deposition improvement processes. The high performances presented by these TTFTs associated to a high electron mobility, at least two orders of magnitude higher than that of conventional amorphous silicon TFTs and a low threshold voltage, opens new doors for applications in flexible, wearable, disposable portable electronics as well as battery-powered applications.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.188-188
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• 2010

최근까지는 주로 비정질 실리콘이 디스플레이의 채널층으로 상용화 되어왔다. 비정질 실리콘 기반의 박막 트랜지스터는 제작의 경제성 및 균일성을 가지고 있어서 널리 상용화되고 있다. 하지만 비정질 실리콘의 구조적인 문제인 낮은 전자 이동도(< 1 cm2/Vs)로 인하여 디스플레이의 대면적화에 부적합하며, 광학적으로 불투명한 특성을 갖기 때문에 차세대 디스플레이의 응용에 불리한 점이 있다. 이런 문제점의 대안으로 현재 국내외 여러 연구 그룹에서 산화물 기반의 반도체를 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용하려는 연구가 진행중이다. 산화물 기반의 반도체는 밴드갭이 넓어서 광학적으로 투명하고, 상온에서 증착이 가능하며, 비정질 실리콘에 비해 월등히 우수한 이동도를 가짐으로 디스플레이의 대면적화에 유리하다. 특히 Zinc Oxide, Tin Oxide등의 산화물이 연구되고 있으며, indium이나 aluminum등을 첨가하여 전기적인 특성을 향상시키려는 노력을 보이고 있다. 본 연구에서는 Zinc Oxide 기반의 박막 트랜지스터를 DC magnetron sputtering를 이용하여 상온에서 제작한 후 다양한 조건에서의 후열처리를 통하여 소자의 특성의 최적화를 이루는 것을 시도하였다. 그리고 ITO를 전극으로 사용하여 bottom gate 구조의 박막 트랜지스터를 만들고 air 분위기에서 온도별, 시간별 열처리를 진행하였다. 또한 gate insulator의 처리를 통하여 thin film의 interface 개선을 통하여 소자의 성능 향상을 시도 하였다. semiconductor analyzer로 소자의 출력 특성 및 전이 특성을 평가하였다. 그 결과 기존의 a-Si 기반의 박막 트랜지스터보다 우수한 이동도의 특성을 갖는 ZnO 박막 트랜지스터를 얻었다. 그리고 이를 바탕으로 ZnO를 이용하여 대면적 적합한 디스플레이를 제작할 수 있다는 가능성을 보인다. 그리고 Temperature, Bias Temperature stability, 경시변화 등의 다양한 조건에서의 안정성을 평가하여 안정성이 향상을 확보하여 비정질 실리콘을 대체할 유력한 후보중위 하나가 될 것이라고 생각된다.

• 한국표면공학회지
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• 제51권4호
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• pp.237-242
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• 2018

We report on the fabrication and photoelectrochemical (PEC) properties of a ZnO nanorod array structure as an efficient photoelectrode for hydrogen production from sunlight-driven water splitting. Vertically aligned ZnO nanorods were grown on an indium-tin-oxide-coated glass substrate via seed-mediated hydrothermal synthesis method with the use of a ZnO nanoparticle seed layer, which was formed by thermally oxidizing a sputtered Zn metal thin film. The structural and morphological properties of the synthesized ZnO nanorods were examined using X-ray diffraction and scanning electron microscopy, as well as Raman scattering. The PEC properties of the fabricated ZnO nanorod photoelectrode were evaluated by photocurrent conversion efficiency measurements under white light illumination. From the observed PEC current density versus voltage (J-V) behavior, the vertically aligned ZnO nanorod photoelectrode was found to exhibit a negligible dark current and high photocurrent density, e.g., $0.65mA/cm^2$ at 0.8 V vs Ag/AgCl in a 1 mM $Na_2SO_4$ electrolyte. In particular, a significant PEC performance was observed even at an applied bias of 0 V vs Ag/AgCl, which made the device self-powered.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.200-200
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• 2010

In recent times, metal oxide semiconductors thin films transistor (TFT), such as zinc and indium based oxide TFTs, have attracted considerable attention because of their several advantageous electrical and optical properties. There are many deposition methods for fabrication of ZnO-based materials such as chemical vapor deposition, RF/DC sputtering and pulsed laser deposition. However, these vacuum process require expensive equipment and result in high manufacturing costs. Also, the methods is difficult to fabricate various multicomponent oxide semiconductor. Recently, several groups report solution processed metal oxide TFTs for low cost and non vacuum process. In this study, we have newly developed solution-processed TFTs based on Ti-related multi-component transparent oxide, i. e., InTiO as the active layer. We propose new multicomponent oxide, Titanium indium oxide(TiInO), to fabricate the high performance TFT through the sol-gel method. We investigated the influence of relative compositions of Ti on the electrical properties. Indium nitrate hydrate [$In(NO^3).xH_2O$] and Titanium isobutoxide [$C_{16}H_{36}O_4Ti$] were dissolved in acetylacetone. Then monoethanolamine (MEA) and acetic acid ($CH_3COOH$) were added to the solution. The molar concentration of indium was kept as 0.1 mol concentration and the amount of Ti was varied according to weighting percent (0, 5, 10%). The complex solutions become clear and homogeneous after stirring for 24 hours. Heavily boron (p+) doped Si wafer with 100nm thermally grown $SiO_2$ serve as the gate and gate dielectric of the TFT, respectively. TiInO thin films were deposited using the sol-gel solution by the spin-coating method. After coating, the films annealed in a tube furnace at $500^{\circ}C$ for 1hour under oxygen ambient. The 5% Ti-doped InO TFT had a field-effect mobility $1.15cm^2/V{\cdot}S$, a threshold voltage of 4.73 V, an on/off current ratio grater than $10^7$, and a subthreshold slop of 0.49 V/dec. The 10% Ti-doped InO TFT had a field-effect mobility $1.03\;cm^2/V{\cdot}S$, a threshold voltage of 1.87 V, an on/off current ration grater than $10^7$, and a subthreshold slop of 0.67 V/dec.

• 자원리싸이클링
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• 제23권6호
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• pp.63-67
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• 2014

갈륨은 주로 산화물 반도체용 타겟이나 LED 칩을 만드는 중요한 소재로 사용하고 있는데 아직까지 폐기물로부터 재자원화에 의한 순환량이 매우 낮다. 이로 인해 갈륨을 함유하고 있는 대부분의 폐자원은 해외로 유출되고 원재료는 수입에 의존하고 있다. 따라서 희유금속인 갈륨을 함유하고 있는 저품위 갈륨으로부터 갈륨을 회수하여 고순도화하는 방법을 연구 하였다. 전처리 과정으로 스크랩을 미분쇄하여 산으로 침출하였다. 침출액내 인듐은 치환으로 석출시켜 분리한 후 알칼리를 사용하여 갈륨과 아연을 수산화물로 침전시켜 여과 분리하였다. 갈륨과 아연수산화물을 알칼리용액으로 침출시켜 전해액을 제조하였고 전해채취로 갈륨과 아연메탈을 회수하였다. 갈륨과 아연은 진공정제를 통하여 아연을 제거하고 고순도의 갈륨을 회수하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.108-108
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• 2009

ITO에 사용되는 주된 재료인 인듐의 bixbyite 구조는 TCOs의 전기적 특성에서 매우 중요한 것으로 알려져 있다. 때문에 인듐의 Bixbyite구조를 유지하면서 인듐의 사용량을 줄이기 위해 최적의 Solubility limit에 관해 연구하였다. 이를 위해 In2O3-ZnO-SnO2의 삼성분계 기본 조성에 두가지 물질을 추가로 첨가하여 첨가량에 따른 Solubility limit을 연구하였다. Solubility limit의 측정을 위해 X-ray Diffractometer(XRD)를 사용하였으며, 첨가 원소의 양이 증가할수록 TCOs target의 Latice parameter값은 작아졌다, SEM을 통한 미세구조의 관찰로 원소첨가에 따른 샘플의 소결에너지 변화를 분석할 수 있었다. 제작된 시편의 정성분석 및 Chemical binding Energy를 측정하기 위해 X-ray Photo Spectroscopy (XPS)를 이용하였으며, 전기적인 특성 측정을위해 4-Point prove mesurement 방법을 사용하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.8-8
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• 2009

Thin-film transistors (TFTs) were fabricated using amorphous indium gallium zinc oxide (a-IGZO) channels by rf-magnetron sputtering at room temperature. We have studied the effect of oxygen partial pressure on the threshold voltage($V_{th}$) of a-IGZO TFTs. Interestingly, the $V_{th}$ value of the oxide TFTs are slightly shifted in the positive direction due to increasing $O_2$ ratio from 1.2 to 1.8%. The device performance is significantly affected by varying $O_2$ ratio, which is closely related with oxygen vacancies provide the needed free carriers for electrical conduction.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.347-350
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• 2013

By inserting a very thin metal layer of Ag between two outer oxide layers of amorphous silicon indium zinc oxide (SIZO), we fabricated a highly transparent SIZO/Ag/SIZO multilayer on a glass substrate. In order to find the optimized thickness of Ag layers, we investigated the variation of optical properties depending on Ag thickness. It was found that the transition of Ag layer from island formation to a continuous film occurred at a critical thickness. Continuity of the Ag film is very important for optical properties in SIZO/Ag/SIZO multilayer. With about 15 nm thick Ag layer, the multilayer showed a high optical transmittance of 80% at 550 nm and low emissivity in IR.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.444-445
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• 2007

Aluminum-doped zinc oxide (AZO) films are attractive materials as transparent conductive electrode because they are inexpensive, nontoxic and abundant element compared with indium tin oxide (ITO). AZO films have been deposited on glass (coming 1737) substrates by RF magnetron sputtering system. An ultrathin layer of nickel oxide (NiO) was deposited on the AZO anode to enhance the hole injections in organic light-emitting diodes (OLED). The current density-voltage and luminescence-voltage properties of devices were studied and compared with ITO device.