• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권3호
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• pp.1-6
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• 2011

N-channel 산화물 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT)만을 이용한 저소비전력 inverter, NAND, NOR의 논리 게이트 회로를 제안한다. 제안된 회로는 asymmetric feed-through와 bootstrapping을 이용해서 pull-up, pull-down 스위치가 동시에 켜지지 않도록 설계하였다. 그 결과로 출력신호 전압 범위가 입력신호 전압과 동일하고 정전류가 흐르지 않는다. 인버터는 5 개의 TFT와 2 개의 capacitor로, NAND 및 NOR 게이트는 각각 10 개의 TFT와 4 개의 capacitor로 구성된다. 산화물 TFT 모델을 사용하여 SPICE 시뮬레이션을 수행하여 제안된 회로의 동작을 성공적으로 검증하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권12호
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• pp.68-74
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• 1998

본 논문에서는 electron cyclotron resonance (ECR) N₂O-플라즈마 산화막을 게이트 산화막으로 사용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 (TFT)의 성능과 단채널 특성에 대하여 연구하였다. ECR NE₂O-플라즈마 게이트 산화막을 사용한 소자는 열산화막을 이용한 경우에 비해 우수한 성능과 억제된 단채널 효과를 나타낸다. 얇은 ECR N2O-플라즈마 산화막을 사용하여 n채널 TFT의 경우 3 ㎛, p채널 TFT의 경우 1㎛ 게이트 길이까지 문턱 전압 감소가 없는 소자를 얻었다. 이러한 특성 향상은 부드러운 계면, passivation 효과, 그리고 계면과 박막 내부에 존재하는 강한 Si ≡ N 결합 등에 기인한다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.620-621
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• 2008

Transparent electronics has been one of the key terminologies forecasting the ubiquitous technology era. Several researchers have thus extensively developed transparent oxide-based thin-film transistors (TFTs) on glass and plastic substrates although in general high voltage operating devices have been mainly studied considering transparent display drivers. However, low voltage operating oxide TFTs with transparent electrodes are very necessary if we are aiming at logic circuit applications, for which transparent complementary or one-type channel inverters are required. The most effective and low power consuming inverter should be a form of complementary p-channel and n-channel transistors but real application of those complementary TFT inverters also requires electrical- and even photo-stabilities. Since p-type oxide TFTs have not been developed yet, we previously adopted organic pentacene TFTs for the p-channel while ZnO TFTs were chosen for n-channel on sputter-deposited $AlO_x$ film. As a result, decent inverting behavior was achieved but some electrical gate instability was unavoidable at the ZnO/$AlO_x$ channel interface. Here, considering such gate instability issues we have designed a unique transparent complementary TFT (CTFTs) inverter structure with top n-ZnO channel and bottom p-pentacene channel based on 12 nm-thin nano-oxide/self assembled monolayer laminated dielectric, which has a large dielectric strength comparable to that of thin film amorphous $Al_2O_3$. Our transparent CTFT inverter well operate under 3 V, demonstrating a maximum voltage gain of ~20, good electrical and even photoelectric stabilities. The device transmittance was over 60 % and this type of transparent inverter has never been reported, to the best of our limited knowledge.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.464-465
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• 2009

A new level shifter using n-channel aluminum-doped zinc tin oxide (AZTO) thin film transistors (TFTs) was proposed to integrate driving circuits on qVGA panels for mobile display applications. The circuit used positive feedback loop to overcome limitations of circuits designed with oxide TFTs which is depletion mode n-channel TFTs. The measured results shows that the proposed circuit shifts 10 V input voltage to 20 V output voltage and its power consumption is 0.46 mW when the supply voltage is 20 V and the operating frequency is 10 kHz.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.91-92
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• 2007

이 논문에서는 다양한 채널길이에 따른 n-채널 다결정 실리콘 TFT의 특징을 보고한다. Excimer laser annealing (ELA)를 이용한 다결정 실리콘은 디스플레이의 재료로써 줄은 특성을 갖는다. 유리기판 위에 buffered oxide 층을 올리고 ELA 처리를 하여 다결정 실리콘을 제작 하였다. 그 위에 $SiO_2$, $SiN_x$를 증착시켜 n-채널 다결정 실리콘 TFT를 만들었다. 다양한 채널의 길이에 따른 n-채널 TFT의 문턱전압 ($V_{TH}$), ON/OFF 전류비($I_{ON}/I_{OFF}$), 포화 전륙(IDSAT)를 조사하였다. 그 결과 채널의 길이가 짧은 소자에서 더 줄은 TFT의 특징이 나타난다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권5호
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• pp.594-600
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• 2014

A threshold voltage compensation pixel circuit was developed for active-matrix organic light emitting diodes (AMOLEDs) using amorphous indium-gallium-zinc-oxide thin-film transistors (a-IGZO-TFTs). Oxide TFTs are n-channel TFTs; therefore, we developed a circuit for the n-channel TFT characteristics. The proposed pixel circuit was verified and proved by circuit analysis and circuit simulations. The proposed circuit was able to compensate for the threshold voltage variations of the drive TFT in AMOLEDs. The error rate of the OLED current for a threshold voltage change of 3 V was as low as 1.5%.

• 센서학회지
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• 제12권5호
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• pp.218-224
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• 2003

플라즈마, $H_2$와 $H_2$/플라즈마 공정에 의해 수소 처리시킨 n-채널 다결정실리콘 박막트랜지스터(TFT)를 제작하였다. 전압 바이어스 스트레스로 게이트 산화막에 유기된 감지 특성들을 분석하였다. 수소 처리시킨 소자에서 전기적 스트레스 조건에 의해 야기된 인자적 감지 특성들은 드레인전류, 문턱전압(Vth), 문턱전압 아래기울기(S), 그리고 최대 전달 컨덕턴스(Gm) 값을 측정하여 조사하였다. 분석 결과로서, 수소화 처리시킨 n-채널 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에서 감지된 열화특성은 다결정실리콘/산화막의 계면과 다결정 실리콘의 그레인 경계에서 실리콘-수소(Si-H) 본드의 해리에 의한 현수 본드의 증가가 원인이 되었다. 게이트 산화막내 트랩의 생성은 채널 영역에서 게이트 산화막 속으로 핫 전자 주입에 의해 야기되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.341-341
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• 2011

최근 AMOLED 구동이 가능한 소자에 대한 연구가 활발히 진행중이다. AMOLED구동 가능소자는 LTPS TFT, a-Si TFT, OTFT, Oxide TFT가 있으며 그 중에서 현재 대부분 LTPS TFT를 사용하고 있다. LTPS TFT는 높은 전자 이동도와 안정성을 가지고 있기 때문에 현재 각광 받는 AMOLED에 잘 맞는다. 하지만 LTPS TFT는 고비용, 250$^{\circ}C$ 이상의 공정온도, Substrate가 Glass, Metal로 제한 된다는 문제점이 있으며, 균일성이 낮고 현재 대면적 기술이 부족한 상태이다. 해결방안으로 AMOLED를 타겟으로 하는 Oxide TFT 기술이 떠오르고 있다. Oxide TFT는 이동도가 높고 저온공정이 가능하며 Substrate로 Plastic 기판을 사용할 수가 있어 차후에 Flexible 소자로서의 적용이 가능하다. 또한 기존의 진공장비 사용대신 용액공정이 가능하여 장비사용시간 및 절차를 단축시킬 수 있어 비용적인 유리함을 가지고 있다. Oxide TFT는 단결정 산화물과 다결정 복합 산화물 두 가지 범주를 가지고 있다. Oxide TFT의 재료물질은 ZnO, ZTO, IZO, SnO2, Ga2O3, IGO, In2O3, ITO, InGaO3(ZnO)5, a-IGZO이 있다. 본 연구에서는 산화물질 중 하나인 ZTO를 이용하여 TFT 소자를 제작하였다. 산화물 특성상 열처리 온도에 따라 형성되는 결정의 정도가 다르기 때문에 온도 및 시간 변수에 따른 ZTO의 특성변화에 초점을 맞추어 연구함으로서 최적화된 조건을 찾고자 실험을 진행하였다. 실험을 위한 기판으로 n-type wafer을 사용하였다. PE-CVD 장비를 이용하여 SiNx를 120 nm 증착하고, ZTO 용액을 spin-coating을 이용하여 channel layer을 형성하였다. 균일하게 형성된 ZTO의 결정을 위하여 200$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$, 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$에서 1시간, 3시간, 6시간, 10시간의 온도 및 시간 변수를 두어 공기 중에서 열처리 하였다. ZTO는 약 30 nm 두께로 형성되었다. Thermal evaporator를 이용하여 Source, Drain의 알루미늄 전극을 형성하고, wafer 뒷면에는 Silver paste를 이용하여 Gate전극을 만들었다. 제작된 소자를 dark room temperature에서 측정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2010

최근 연구와 생산에 가속이 붙기 시작한 AMOLED는 모두 LTPS TFT를 사용하고 있다. LTPS TFT는 높은 전자 이동도를 가지고 있기 때문에 현재 각광 받는 AMOLED에 잘 맞는다. 하지만 LTPS TFT는 균일성이 낮고 고비용이라는 문제점이 있으며, 현재 대면적 기술이 부족한 상태이다. 극복방안으로 AMOLED를 타겟으로 하는 Oxide TFT와 a-Si TFT의 기술이 발전되고 있다. Oxide TFT는 AMOLED backplane으로 사용될 수 있는 강력한 후보 중의 하나이다. Oxide TFT는 단결정 산화물과 다결정 복합 산화물 두 가지 범주를 가지고 있다. 본 연구에서는 다결정 Oxide TFT의 하나인 ZTO TFT를 연구함으로서 Engineer의 근본적 이슈인 저비용에 초점을 맞추어 소자특성을 확인해보도록 한다. n-type wafer 에 PE-CVD 장비를 이용하여 SiNx를 120 nm 증착하고, channel layer인 ZTO 용액을 spin-coating을 이용하여 형성하였다. 균일하게 형성된 ZTO의 결정을 위하여 $500^{\circ}C$에서 1시간 동안 공기 중에서 annealing을 하였다. 과정을 거친 ZTO는 약 30 nm 두께로 형성되었다. Thermal evaporator를 이용하여 Source, Drain의 전극을 형성 하고, wafer 뒷면에는 Silver paste를 이용하여 Gate를 형성하였다. 제작된 소자를 dark room temperature 에서 측정 하였다. 측정된 소자는 우수한 전기적 특성과 0.96 cm2/Vs 인 이동도를 얻어냈다. 이러한 소자의 안정성에 따른 전기적 특성을 관측하기 위하여 상온에서 $100^{\circ}C$ 까지의 온도 스트레스를 주었다. Stress에 따른 소자는 상온에서 시작하여 온도가 올라갈수록 이동도가 낮아지고, 문턱전압 증가와 SS이 커짐을 알 수 있었다. 캐리어의 운동 매커니즘에서 온도가 올라가면 격자진동의 영향을 크게 받음으로서 캐리어의 이동도가 낮아져 전기적 특성이 낮아지는 점이 본 연구에도 적용됨을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 화학적 안정성을 지닌 소자라는 점과 더불어 여타 TFT공정에 비하여 현저히 낮은 공정비용을 통하여 AMOLED가 요구하는 수준의 특성에 가까운 소자를 제작할 수 있다는 것을 확인하였으며 앞으로의 추가적인 연구에 따라서 더욱 완성된 공정기술을 기대할 수 있었다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.396-399
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• 2009

Thin-film transistors (TFTs) with an aluminum indium oxide (AIO) channel layer were fabricated via a simple and low-cost sol-gel process. Effects of annealing temperature and time were investigated for better TFT performance. The sol-gel AIO TFTs were annealed as low as $350^{\circ}C$. They exhibit n-type semiconductor behavior, a mobility higher than 19 $cm^2/V{\cdot}s$ and an onto-off current ratio greater than $10^8$.