Journal of Satellite, Information and Communications (한국위성정보통신학회논문지)

Korea Society of Satellite Technology (한국위성정보통신학회)
권호 표지

Study of Properties of HfO2 thin film for Low Power Mobile Information Device

저전력 휴대용 통신단말을 위한 이온빔 처리된 HfO2 박막의 특성 연구

  • 김원배 (송원대학교 전기전자공학과) ;
  • 이호영 (초당대학교 정보통신공학과)
  • Received : 2015.08.13
  • Accepted : 2015.09.10
  • Published : 2015.09.30
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Abstract

Ion-beam irradiation(IB) on $HfO_2$ surface induced high-performance liquidcrystal(LC) driving at a 1-V threshold with vertical alignment of liquid crystals(LC). The high-k materials Atomic layer deposition was used to obtain LC orientation on ultrathin and high-quality films of $HfO_2$ layers. To analyze surface morphological transition of $HfO_2$ which can act as physical alignment effect of LC, atomic force microscopy images are employed with various IB intensities. The contact angle was measured to elucidate the mechanism of vertical alignment of LC on $HfO_2$ with IB irradiation. Contact angle measurement show the surface energy changes via IB intensity increasing.

본 연구에서는 이온빔 처리된 $HfO_2$ 박막을 이용한 액정디스플레이의 프리틸트각을 제어함으로써, 작은 구동전압에서도 안정적으로 구동할 수 있는 디스플레이 소자에 응용할 수 있는 특성을 연구하였다. $HfO_2$ 박막의 원자 수준의 증착을 통해서 높은 유전율의 박막을 제조할 수 있었으며, 이는 저전력 구동을 위해서 필수적인 요소라고 생각한다. 또한 이러한 $HfO_2$ 박막의 액정배향성을 확인하여 균일한 액정배향을 통해서 디스플레이 소자로의 응용가능성을 확인하였다. 특히 $HfO_2$ 박막에서의 액정배향성에 대해서 액정배향의 대표적인 특성인 프리틸트각의 제어를 실험을 통해서 확인하였다. 실험결과 이온빔처리를 한 $HfO_2$ 박막에서의 액정배향의 특성을 접촉각특성을 대표화하여 정량화 할 수 있었다. 본 연구의 결과 액정의 배향성 확보 및 프리틸트각을 제어할 수 있는 고유전율 $HfO_2$ 박막의 제조가 가능한 것을 확인할 수 있었으며, 고유전율 특성에서 기인하는 저전력 구동의 가능성을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

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