• 전자공학회논문지C
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• 제36C권11호
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• pp.29-34
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• 1999

본 논문에서는 CMOS 대역통과 필터의 주파수 자동 동조를 위하여 새로운 구조를 가지는 전류비교형 주파수 자동동조 회로를 설계하였다. 설계된 주파수 자동 동조 회로는 전류비교기와 Charge pump만으로 구성된 매우 간단한 구조를 이루고 있어서 기존 회로들에 비하여 그 크기가 매우 적어질 수 있으며 3V의 저전압으로 동작할 수 있다. 제안된 동조회로는 만약 트랜스컨덕터의 동작 전류가 변동 시에 설계사양에 의하여 미리 설정된 기준 전류와 비교되어 그 차를 피이드백하여 변동값을 자동적으로 보상할 수 있다. 중간주파수 f/sub o/=60㎒인 광대역 biquad 대역통과 필터를 CMOS 0.8um 파라메터를 이용하여 설계하고 트랜지스터의 크기 변동에 따른 필터의 중심주파수의 변화 특성을 HSPICE로 시뮬레이션 한 결과, 제안된 전류비교형자동동조 회로의 동조 동작특성을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권10호
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• pp.754-764
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• 2001

고정도 전류-모드 신호 처리를 위한 낮은 전류-입력 임피던스를 갖는 A급 바이폴라 제 2세대 전류 콘베이어(CCII)와 그것의 오프셋 보상된 CCII를 제안하였다. 제안한 CCII는 전류 입력을 위한 정류된 전류-셀, 전압 입력을 위한 이미터 폴로워, 그리고 전류 출력을 위한 전류 미러로 구성된다. 이 구성에서, 전류 입력단자의 임피던스를 줄이기 위해 두 입력 단은 전류 미러에 의해 결합되었다. 실험 결과, CCII의 전류 입력단자의 임피던스는 8.4 Ω 이하였고, 전류 입력 단자의 오프셋 전압은 40 mV로 나타났다. 이 오프셋을 줄이기 위하여 오프셋 보상된 CCII는 제안한 CCII의 회로 구성에 다이오드-결선된 npn과 pnp 트랜지스터를 첨가시켰다. 실험 결과, 오프셋 보상된 CCII의 전류 입력 단자의 임피던스는 2.1Ω이하였고, 전압 오프셋은 0.05mV로 나타났다. 제안한 두 CCII을 전압 폴로워로 사용할 때 3-dB 차단 주파수는 30 MHz이었다. 전력 소비는 6 mW이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.820-825
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• 2004

본 논문에서는 TV set-top tuner용으로 사용할 수 있는 옥타브 밴드를 갖는 전압제어 발진기를 설계하였다. 측정 결과, 주파수 튜닝 범위는 0.9 GHz～2.2 GHz로써 1.3 GHz의 발진 대역을 갖는다. 광대역 튜닝과 선형성, 그리고 일정한 위상 잡음 성능을 유지하기 위해 트랜지스터의 베이스와 에미터부에 모두 4개의 배랙터 다이오드를 사용한 것이 특징이다. 개발된 전압제어발진기는 0 V～20 V의 제어 전압과 10 V, 15 mA의 공급 전력을 필요로 한다. 출력 전력은 5.3 dBm을 중심으로 약 $\pm$1.1 dB의 편차를 갖고, 위상 잡음은 전 발진 대역에서 -94.8 dBc/Hz ＠ 10 kHz offset 이하의 값을 보인다. 선형성은 평균적으로 65 MHz/V이고 $\pm$10 MHz의 편차를 보인다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.278.1-278.1
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• 2014

Organic materials have been explored as the gate dielectric layers in thin film transistors (TFTs) of backplane devices for flexible display because of their inherent mechanical flexibility. However, those materials possess some disadvantages like low dielectric constant and thermal resistance, which might lead to high power consumption and instability. On the other hand, inorganic gate dielectrics show high dielectric constant despite their brittle property. In order to maintain advantages of both materials, it is essential to develop the alternative materials. In this work, we manufactured nanocomposite gate dielectrics composed of organic material and inorganic nanoparticle and integrated them into organic TFTs. For synthesis of nanocomposite gate dielectrics, polyimide (PI) was explored as the organic materials due to its superior thermal stability. Candidate nanoprticles (NPs) of halfnium oxide, titanium oxide and aluminium oxide were considered. In order to realize NP concentration dependent electrical characteristics, furthermore, we have synthesized the different types of nanocomposite gate dielectrics with varying ratio of each inorganic NPs. To analyze gate dielectric properties like the capacitance, metal-Insulator-metal (MIM) structures were prepared together with organic TFTs. The output and transfer characteristics of organic TFTs were monitored by using the semiconductor parameter analyzer (HP4145B), and capacitance and leakage current of MIM structures were measured by the LCR meter (B1500, Agilent). Effects of mechanical cyclic bending of 200,000 times and thermally heating at $400^{\circ}C$ for 1 hour were investigated to analyze mechanical and thermal stability of nanocomposite gate dielectrics. The results will be discussed in detail.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 일렉트렛트 및 응용기술
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• pp.83-87
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• 2002

Plasma enhanced chemical vapor deposited (PECVD) silicon nitride ($SiN_X$) is widely used as a gate dielectric material for the hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) thin film transistors (TFT's). We investigated $SiN_X$ films were deposited PECVD at low temperature ($300^{\circ}C$). The reaction gases were used pure nitrogen and a helium diluted of silane gas(20% $SiH_4$, 80% He). Experimental investigations were carried out with the variation of $N_2/SiH_4$ flow ratios from 3 to 50 and the rf power of 200 W. This article presents the $SiN_X$ gate dielectric studies in terms of deposition rate, hydrogen content, etch rate and C-V, leakage current density characteristics for the gate dielectric layer of thin film transistor applications. Electrical properties were analyzed through high frequency (1MHz) C-V and current-voltage (I-V) measurements. The thickness and the refractive index on the films were measured by ellipsometry and chemical bonds were determined by using an FT-IR equipment.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.286-286
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• 2011

최근 폴리머를 기판으로 하는 Flexible TFT (thin film transistor)나 3D-ULSI (three dimensional ultra large-scale integrated circuit)에서 높은 에너지 소비효율과, 빠른 반응 속도를 실현 시키기 위해 낮은 비저항(resistivity)을 가지며, 높은 홀 속도(carrier hall mobility)를 가지는 다결정 반도체 박막(poly-crystalline thin film)을 만들고자 하고 있다. 이를 실현 시키기 위해서는 높은 온도에서 장시간의 열처리가 필요하며, 이는 폴리머 기판의 문제점을 야기시킬 뿐 아니라 공정시간이 길다는 단점이 있었다. 이에 반도체 박막의 재결정화 온도를 낮춰주는 metal (Al, Ni, Co, Cu, Ag, Pd etc.,)을 이용하여 결정화 시키는 방법이 많이 연구 되어지고 있지만, 이 또한 재결정화가 이루어진 반도체 박막 안에 잔여 금속(residual metal)이 존재하게 되어 비저항을 높이고, 홀 속도를 감소시키는 단점이 있다. 이에 본 실험은 HiPIMS (High power impulse magnetron sputtering)와 PIII and D (plasma immersion ion implantation and deposition) 공정을 복합시킨 프로세스로 적은양의 금속이온주입을 통하여 재결정화 온도를 낮췄을 뿐 아니라, 잔여 하는 금속의 양도 매우 적은 다결정 반도체 박막을 만들 수 있었다. 분석 장비로는 박막의 결정화도를 측정하기 위해 GAXRD (glancing angle X-ray diffractometer)를 사용하였고, 잔여 하는 금속의 양과 화학적 결합 상태를 알아보기 위해 XPS를 통해 분석을 하였다. 마지막으로 홀 속도와 비저항을 측정하기 위해 Hall measurement와 Four-point prove를 사용하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.491-491
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• 2011

Transparent and flexible electronic devices that are light-weight, unbreakable, low power consumption, optically transparent, and mechanical flexible possibly have great potential in new applications of digital gadgets. Potential applications include transparent displays, heads-up display, sensor, and artificial skin. Recent reports on transparent and flexible field-effect transistors (tf-FETs) have focused on improving mechanical properties, optical transmittance, and performances. Most of tf-FET devices were fabricated with transparent oxide semiconductors which mechanical flexibility is limited. And, there have been no reports of transparent and flexible all-organic tf-FETs fabricated with organic semiconductor channel, gate dielectric, gate electrode, source/drain electrode, and encapsulation for sensor applications. We present the first demonstration of transparent, flexible all-organic sensor based on multifunctional organic FETs with organic semiconductor channel, gate dielectric, and electrodes having a capability of sensing infrared (IR) radiation and mechanical strain. The key component of our device design is to integrate the poly(vinylidene fluoride-triflouroethylene) (P(VDF-TrFE) co-polymer directly into transparent and flexible OFETs as a multi-functional dielectric layer, which has both piezoelectric and pyroelectric properties. The P(VDF-TrFE) co-polumer gate dielectric has a high sensitivity to the wavelength regime over 800 nm. In particular, wavelength variations of P(VDF-TrFE) molecules coincide with wavelength range of IR radiation from human body (7000 nm ~14000 nm) so that the devices are highly sensitive with IR radiation of human body. Devices were examined by measuring IR light response at different powers. After that, we continued to measure IR response under various bending radius. AC (alternating current) gate biasing method was used to separate the response of direct pyroelectric gate dielectric and other electrical parameters such as mobility, capacitance, and contact resistance. Experiment results demonstrate that the tf-OTFT with high sensitivity to IR radiation can be applied for IR sensors.

• 한국진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.199-203
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• 2008

$O_2$ 플라즈마를 이용한 표면처리 공정이 Bio-FET (biologically sensitive field-effect transistor)에 미치는 영향을 조사하기 위하여, SOI (Silicon-on-Insulator) wafer와 sSOI (strained- Si-on-Insulator) wafer를 이용하여 pseudo-MOSFET을 제작하고 $O_2$ 플라즈마를 이용하여 표면처리를 진행하였다. 제작된 시료들은 back gated metal contact junction 방식으로 측정되었다. $I_D-V_G$ 특성과 field effect mobility 특성의 관찰을 통하여 $O_2$ 플라즈마 표면처리에 따른 각 시료들의 전기적 특성 변화에 대하여 관찰하였다. 그리고 $O_2$ 플라즈마 표면처리 과정에서 플라즈마에 의한 손상을 받은 시료들은 2% 수소희석가스 ($H_2/N_2$)를 이용한 후속 열처리 공정을 진행한 후 전기적 특성이 향상되는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 수소희석가스를 이용한 후속 열처리 공정을 통하여 산화막과 Si 사이의 계면 준위와 산화막 내부의 전하 포획 준위를 감소시켰기 때문이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.144-144
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• 2012

최근 폴리머를 기판으로 하는 고속 Flexible TFT (Thin film transistor)나 고효율의 박막 태양전지(Thin film solar cell)를 실현시키기 위해 낮은 비저항(resistivity)을 가지며, 높은 홀 속도(carrier hall mobility)와 긴 이동거리를 가지는 다결정 반도체 박막(poly-crystalline semiconductor thin film)을 만들고자 하고 있다. 지금까지 다결정 박막 반도체를 만들기 위해서는 비교적 높은 온도에서 장시간의 열처리가 필요했으며, 이는 폴리머 기판의 문제점을 야기시킬 뿐 아니라 공정시간이 길다는 단점이 있었다. 이에 반도체 박막의 재결정화 온도를 낮추어 주는 metal (Al, Ni, Co, Cu, Ag, Pd, etc.)을 이용하여 결정화시키는 방법(MIC)이 많이 연구되어지고 있지만, 이 또한 재결정화가 이루어진 반도체 박막 안에 잔류 금속(residual metal)이 존재하게 되어 비저항을 높이고, 홀 속도와 이동거리를 감소시키는 단점이 있다. 이에 본 실험은, 종래의 MIC 결정화 방법에서 이용되어진 금속 증착막을 이용하는 대신, HIPIMS (High power impulse magnetron sputtering)와 PIII&D (Plasma immersion ion implantation and deposition) 공정을 복합시킨 방법으로 적은 양의 알루미늄을 이온주입함으로써 재결정화 온도를 낮추었을 뿐 아니라, 잔류하는 금속의 양도 매우 적은 다결정 반도체 박막을 만들 수 있었다. 분석 장비로는 박막의 결정화도를 측정하기 위해 GIXRD (Glazing incident x-ray diffraction analysis)와 Raman 분광분석법을 사용하였고, 잔류하는 금속의 양과 화학적 결합 상태를 알아보기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통한 분석을 하였다. 또한, 표면 상태와 막의 성장 상태를 확인하기 위하여 HRTEM(High resolution transmission electron microscopy)를 통하여 관찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.154-154
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• 2012

Flexible complementary inverters based on thin-film transistors (TFTs) are important because they have low power consumption and high voltage gain compared to single type circuits. We have manufactured flexible complementary inverters using pentacene and amorphous indium gallium zinc oxide (IGZO) for the p-channel and n-channel, respectively. The circuits were fabricated on polyimide (PI) substrate. Firstly, a thin poly-4-vinyl phenol (PVP) layer was spin coated on PI substrate to make a smooth surface with rms surface roughness of 0.3 nm, which was required to grow high quality IGZO layers. Then, Ni gate electrode was deposited on the PVP layer by e-beam evaporator. 400-nm-thick PVP and 20-nm-thick ALD Al2O3 dielectric was deposited in sequence as a double gate dielectric layer for high flexibility and low leakage current. Then, IGZO and pentacene semiconductor layers were deposited by rf sputter and thermal evaporator, respectively, using shadow masks. Finally, Al and Au source/drain electrodes of 70 nm were respectively deposited on each semiconductor layer using shadow masks by thermal evaporator. The characteristics of TFTs and inverters were evaluated at different bending radii. The applied strain led to change in voltage transfer characteristics of complementary inverters as well as source-drain saturation current, field effect mobility and threshold voltage of TFTs. The switching threshold voltage of fabricated inverters was decreased with increasing bending radius, which is related to change in parameters of TFTs. Throughout the bending experiments, relationship between circuit performance and TFT characteristics under mechanical deformation could be elucidated.