• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1998.08a
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• pp.87.4-87
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• 1998

• ETRI Journal
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• v.31 no.6
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• pp.660-666
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• 2009

We investigate the effects of interfacial dielectric layers (IDLs) on the electrical properties of top-gate In-Ga-Zn-oxide (IGZO) thin film transistors (TFTs) fabricated at low temperatures below $200^{\circ}C$, using a target composition of In:Ga:Zn = 2:1:2 (atomic ratio). Using four types of TFT structures combined with such dielectric materials as $Si_3N_4$ and $Al_2O_3$, the electrical properties are analyzed. After post-annealing at $200^{\circ}C$ for 1 hour in an $O_2$ ambient, the sub-threshold swing is improved in all TFT types, which indicates a reduction of the interfacial trap sites. During negative-bias stress tests on TFTs with a $Si_3N_4$ IDL, the degradation sources are closely related to unstable bond states, such as Si-based broken bonds and hydrogen-based bonds. From constant-current stress tests of $I_d$ = 3 ${\mu}A$, an IGZO-TFT with heat-treated $Si_3N_4$ IDL shows a good stability performance, which is attributed to the compensation effect of the original charge-injection and electron-trapping behavior.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.128-128
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• 2011

TTFT-LCD에 투명전극으로 사용되고 있는 IGZO 박막의 특성을 조사하기 위하여 RF magnetron sputtering을 이용하여 Ar Gas 유량 변화에 따른 IGZO 박막을 유리 기판 위에 제작하고 투명전극의 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 소결된 타겟으로는 In:Ga:ZnO를 각각 1 : 1 : 2 mol%의 조성비로 혼합하여 이용하였으며, 30mm${\times}$30 mm의 Corning1737 유리기판에 Sputtering 방식으로 증착 하였다. 장비 조건으로는 Rf power를 25 W로 고정 시켰으며, 실험변수로는 초기합력은 $2.0{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 하였으며, 증착압력은 $9.0{\times}10^{-3}$ Torr로 하였다. Ar Gas를 30, 50, 70, 90 sccm으로 변화를 주어 실험을 진행하였다. 증착온도는 실온으로 고정하였다. 분석 결과로는 Ar Gas가 30 sccm일 때 AFM분석결과 0.3 nm 이하의 Roughness를 가졌으며, XRD분석결과 34$^{\circ}$ 부근에서 (002) c-축 방향성 구조임을 확인할수 있었다. UV-Visible-NIR 측정결과 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과도를 만족 시켰으며, Hall 측정결과 Carrier concentration $2.7{\times}10^{19}\;cm^{-3}$, Mobility 8.4 $cm^2/v_{-s}$이며, Resistivity $8.86{\times}10^{-3}$, 투명전극으로 사용 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.32 no.4
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• pp.238-245
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• 2023

0.75(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃-0.25SrTiO₃ (BNT-25ST) ceramics with high densities were successfully prepared at a sintering temperature of 1,000℃ by adding a mixture of 1 mol% CuO and 0.5 mol% Na₂CO₃ or 0.5 mol% CuO and 0.25 mol% Na₂CO₃. Double polarization-electric field (P-E) hysteresis curves and sprout-shaped bipolar strain-electric field (S-E) hysteresis curves with small negative strains were observed in the pristine and CuO-added BNT-25ST ceramics whereas the Na₂CO₃-added sample showed similar P-E and S-E curves to a typical ferroelectric. The pristine BNT-25ST ceramics showed an extremely large strain and a large-signal piezoelectric strain constant (d₃₃^*): 0.287 % at 80 kV/cm and 850 pm/V at 20 kV/cm. Similar values, 0.248 % at 80 kV/cm and 655 pm/V at 20 kV/cm, were obtained in the CuO-added sample. However, the pristine and CuO-added samples showed large hysteresis in unipolar S-E curves at an electric field of less than 20 kV/cm. The Na₂CO₃-added sample showed smaller values of the strain and d₃₃^* but displayed a linear change and small hysteresis in the unipolar S-E curve. The co-added sample with CuO and Na₂CO₃ displayed intermediate P-E and S-E hysteresis curves.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.338.2-338.2
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• 2014

투명반도체산화물은 우수한 광학적, 전기적 특성을 가지고 있기 때문에 차세대 박막트랜지스터의 채널층으로 각광을 받고 있다. 특히, 그 중에서도 a-IGZO를 이용한 TFT는 높은 가시광선 투과율(>80%)과 큰 전하이동도(>10 cm2/Vs) 를 갖는 등 좋은 광학적, 전기적 특성을 갖기 때문에 많은 연구가 이루어졌다. 여러 연구들에 의하면, a-IGZO TFT는 소스/드레인의 전극으로 어떤 물질을 사용하는지에 따라서 동작특성에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 일반적으로, a-IGZO 박막은 n형 반도체로써 일함수가 작은 금속과는 ohmic contact를 형성하고, 일함수가 큰 금속과는 Schottky barrier를 형성한다고 알려져 있다. 이와 관련된 대부분의 이전의 연구들에서는 각각의 전극물질에 따라 전기적인 특성변화에 초점을 맞춰서 연구하였다. 본 연구에서는 일함수가 작은 Ag와 일함수가 큰 Au를 a-IGZO의 박막 위에 얇게 증착하면서 이에 따른 고분해능 광전자분광(high-resolution x-ray photoelectron spectroscopy) 정보의 변화를 분석함으로써, 금속의 증착에 따른 금속층과 a-IGZO 표면 및 계면에서의 화학적 상태의 변화를 연구하였다. Au 4f, Ag 3d는 metallic property를 나타내기 이전까지는 lower binding energy(BE) 쪽으로 shift하였으며, In 3d 또한 lower BE 성분이 크게 증가하였다. O 1s, Ga 3d, Zn 3d들은 상대적으로 적은 변화를 나타내었는데, 이는 Ag, Au가 In과 상대적으로 더 많이 상호작용한다는 것을 의미한다. 본 발표에서는 이들 core level의 정보들과, 가전자대의 분광정보, 그리고 band bending의 정보가 제시될 것이며, 이 정보들은 metal 증착에 따른 contact 특성을 이해하는데 기여할 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.244-245
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• 2010

최근 광전자 분야에서는 미래 에너지 자원에 대한 관심과 함께 GaN 기반 발광다이오드 및 태양전지 연구가 활발히 진행되고 있다. GaN는 높은 전자 이동도와 높은 포화 속도 등의 광전자 소자에 유리한 특성을 가지고 있으나, 고 인듐 함유량과 막질의 우수한 특성을 동시에 구현하는 것은 매우 어렵다. 이를 극복하기 위한 방법으로써 선택 영역 박막 성장법(Selective Area Growth)은 마스크 패터닝을 통해 제한된 영역에서만 박막을 성장하는 방법으로써 GaN의 막질을 향상 시킬 수 있는 방법으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 대면적 기판에서 GaN의 막질 향상뿐만 아니라 고인듐 InGaN 박막 성장을 위하여 서브마이크로미터 주기와 크기를 갖는 홀 패턴을 포토리소그라피 공정 최적화를 통해 구현할 수 있는 방법에 대해 논의한다. 그림. 1은 사파이어 기판 위에 선택 영역 박막 성장법을 이용하여 성장한 n-GaN/활성층/p-GaN의 구조를 나타낸 그림이다. 이를 통하여 서브마이크로미터 스케일의 반극성 InGaN면 위에 높은 인듐 함유량을 가지면서도 우수한 특성을 갖는 박막을 얻을 수 있다. 본 실험을 위하여 사파이어 기판 위에 SiO2를 증착한 후 포토레지스트(AZ5206)을 도포하고 포토리소그라피 공정을 진행하여 2um 크기 및 간격을 갖는 패턴을 형성했다. 그림. 2는 AZ5206에 UV를 조사(5초)하고 현상(23초)한 패턴을 윗면(그림. 2(a))과 $45^{\circ}$ 기울인 면(그림. 2(b)) 에서 본 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다. 이를 통해 약 2.2um의 홀 패턴이 선명하게 형성 됨을 볼 수 있다. 그 후 수백나노 직경의 홀을 만들기 위해서 리플로우 공정을 수행한다. 그림. 3은 리플로우 온도에 따른 패턴의 홀 모양을 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 측정한 표면의 사진이다. 이를 통해 2차원 평면에서 리플로우 온도 및 시간에 따른 변화를 볼 수 있다. 그림.3의 (a)는 리플로우 공정을 진행하기 전 패턴이고, (b)는 $150^{\circ}C$에서 2분, (c)는 $160^{\circ}C$에서 2분 (d)는 $170^{\circ}C$에서 2분 동안 리플로우 공정을 진행한 패턴이다. $150^{\circ}C$와 $160^{\circ}C$에서는 직경에 큰 변화가 없었고, $160^{\circ}C$에서는 시료별 현상 시간 오차에 따라 홀의 크기가 커지는 경향이 나타났다. 그러나 $170^{\circ}C$에서 2분간 리플로우 한 시료 (그림. 3(d))의 경우는 홀의 직경이 ~970nm 정도로 줄어든 것을 볼 수 있다. 홀의 크기를 보다 명확히 표현하기 위해 그림.3에 대응시켜 단면을 스캔한 그래프가 그림.4에 나타나 있다. 그림.4의 (a) 및 (b)의 경우 포토레지스트의 높이 및 간격이 일정하므로, 리플로우에 의한 영향은 거의 없었다. 그림. 4(c)의 경우 포토레지스트의 높이가 그림.4(a)에 비해 ~25nm 정도 낮은 것으로 볼 때, 과도 현상 및 약간의 리플로우가 나타났을 가능성이 크다. 그림. 4(d)에서는 ~970nm의 홀 크기가 나타나서 본 연구에서 목표로 하는 나노 홀 크기에 가장 가까워짐을 확인할 수 있었다. 따라서, $170^{\circ}C$ 이상의 온도와 2분 이상의 리플로우 시간 조건에서 선택 영역 성장을 위한 나노 홀 마스크의 크기를 제어할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.6
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• pp.594-600
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• 2003

L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$G $a_{0.6}$F $e_{0.4}$ $O_{3-}$$\delta$/ perovskite-type mixed conducting membranes, which could permeate oxygen selectively, have been fabricated and the microstructural features developed by varying the sintering conditions have been analyzed. The effects of surface modification and the membrane thickness on oxygen permeability have been evaluated under He/air environment. With increasing a grain boundary fraction, the overall oxygen permeability decreased. The syngas (CO+ $H_2$) has been produced by partial oxidation reaction of methane with the oxygen permeated through the membrane. Methane conversion and syngas yield have been evaluated as functions of the compositional ratio of feed gas and reaction temperature. In long-term duration test for 600 h, under C $H_4$+He/air environment, L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$G $a_{0.6}$F $e_{0.4}$ $O_{3-}$$\delta$/ membrane showed a highly stable performance.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• v.3 no.1
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• pp.27-32
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• 2003

Highly reproducible side-wall process for the fabrication of the fine gate length as small as 40nm was developed. This process was utilized to fabricate 40nm InGaAs HEMTs with the 65% strained channel. With the usage of the dual $SiO_2$ and $SiN_x$ dielectric layers and the proper selection of the etching gas, the final gate length (Lg) was insensitive to the process conditions such as the dielectric over-etching time. From the microwave measurement up to 40GHz, extrapolated fT and fmax as high as 371 and 345 GHz were obtained, respectively. We believe that the developed side-wall process would be directly applicable to finer gate fabrication, if the initial line length is lessened below the l00nm range.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.6
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• pp.610-615
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• 2002

Phase formation and proton conduction of L $a_{0.6}$B $a_{0.4}$I $n_{1-y}$ $M_{y}$ $O_{3-{\delta}}$(M=G $a^{3+}$, S $c^{3+}$, Y $b^{3+}$) system were studied. A cubic perovskite structure with a single phase was formed in all of the compositions of this work except for the composition off=G $a^{3+}$ with y=0.5, viz,L $a_{0.6}$B $a_{0.4}$I $n_{1-y}$G $a_{0.5}$ $O_{3-{\delta}}$ For the compositions of M=S $c^{3+}$and Y $b^{3+}$with y=0.25, proton conduction occurred in wet $N_2$ atmosphere(P $h_{H_2O}$=6.1hPa).X>/=6.1hPa).Pa).

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.5
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• pp.460-466
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• 1999

The deep level electron traps in AP-MOCVD GaAs/undoped Al\ulcornerGa\ulcornerAs/n-type GaAs heterostructures have been investigated by means of Deep Level Transient Spectroscopy DLTS). In terms of the experimental procedure, GaAs/undoped Al\ulcornerGa\ulcornerAs/n-type GaAs heterostructures were deposited on 2" undoped semi-insulating GaAs wafers by the AP-MOCVD method at $650^{\circ}C$ with TMGa, AsH3, TMAl, and SiH4 gases. The n-type GaAs conduction layers were doped with Si to the target concentration of about 2$\times$10\ulcornercm\ulcorner. The Al content was targeted to x=0.5 and the thicknesses of Al\ulcornerGa\ulcornerAs layers were targeted from 0 to 40 nm. In order to investigate the electrical characteristics, an array of Schottky diodes was built on the heterostructures by the lift-off process and Al thermal evaporation. Among the key results of this experiment, the deep level electron traps at 0.742~0.777 eV and 0.359~0.680 eV were observed in the heterostructures; however, only a 0.787 eV level was detected in n-type GaAs samples without the Al\ulcornerGa\ulcornerAs overlayer. It may be concluded that the 0.787 eV level is an EL2 level and that the 0.742~0.777 eV levels are related to EL2 and residual oxygen impurities which are usually found in MOCVD GaAs and Al\ulcornerGa\ulcornerAs materials grown at $630~660^{\circ}C$. The 0.359~0.680 eV levels may be due to the defects related with the al-O complex and residual Si impurities which are also usually known to exist in the MOCVD materials. Particularly, as the Si doping concentration in the n-type GaAs layer increased, the electron trap concentrations in the heterostructure materials and the magnitude of the C-V hysteresis in the Schottky diodes also increased, indicating that all are intimately related.ated.