• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.63-69
• /
• 2011

In this study, we report on the novel lithographic patterning method to fabricate organic thin film field effect transistors (OTFTs) based on photo and e-beam lithography with well-known silicon technology. The method is applied to fabricate pentacene-based organic field effect transistors. Owing to their solubility, sub-micron sized patterning of P3HT and PEDOT has been well established via micromolding in capillaries and inkjet printing techniques. Since the thermally deposited pentacene cannot be dissolved in solvents, other approach was done to fabricate pentacene FETs with a very short channel length (~30 nm), or in-plane orientation of pentacene molecules by using nanometer-scale periodic groove patterns as an alignment layer for high-performance pentacene devices. Here, we introduce $Al_2O_3$ film grown via atomic layer deposition method onto pentacene as a passivation layer. $Al_2O_3$ passivation layer on OTFTs has some advantages in preventing the penetration of water and oxygen and obtaining the long-term stability of electrical properties. AZ5214 and ma N-2402 were used as a photo and e-beam resist, respectively. A few micrometer sized lithography patterns were transferred by wet and dry etching processes. Finally, we fabricated micron sized pentacene FETs and measured their electrical characteristics.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.07a
• /
• pp.531-534
• /
• 2004

초전도 coated conductor는 보호층/초전도층/완충층/금속기판의 구조를 가지며 완충층은 다층산화물 박막으로 이루어져 있다. 본 연구에서는 니켈 기판의 원자가 초전도층으로 확산 침투하는 것을 방지하는 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia) 박막의 증착방법 및 최적조건에 대하여 소개하고자 한다. 금속타겟을 사용하며 산화반응가스로서 수증기를 사용하는 것을 특징으로 하는 DC reactive sputtering을 이용하여 YSZ를 증착하였으며 기판 온도는 $850^{\circ}C$ 이며 증착시 수증기 분압은 1mTorr이었다. YSZ의 최적두께를 알아보기 위하여 $CeO_2(12.2nm)/Ni$ 상부에 130nm, 260nm, 390nm, 650nm로 두께를 달리하여 YSZ층을 증착하고 SEM으로 박막 표면상태를 관찰한 결과 columnar grain growth를 하며 두께가 두꺼워 질수록 표면조도가 증가함을 알 수 있었다. 4개의 각 시료위에 thermal evaporation 증착법을 이용하여 $CeO_2$를 18.3nm의 두께로 증착한 후 PLD를 이용하여 YBCO 초전도 박막을 300nm 두께로 증착하였고 77K, 0T에서 임계전류가 각각 0, 6A, 7.5A, 5A로 측정되었다. 이는 YSZ층의 두께가 두꺼워질수록 기판 구성원자의 확산방지역할을 충실히 하는 반면에 표면조도는 증가함을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.35 no.4
• /
• pp.175-183
• /
• 2024

Research into optical signal processing using photonic integrated circuits (PICs) has been actively pursued in various fields, including optical communication, optical sensors, and quantum optics. Among the materials used in PIC fabrication, polymers have attracted significant interest due to their unique characteristics. To fabricate polymer-based PICs, establishing an accurate manufacturing process for the cross-sectional structure of an optical waveguide is crucial. For stable device performance and high yield in mass production, a process with high reproducibility and a wide tolerance for variation is necessary. This study proposes an efficient method for fabricating polymer optical-waveguide devices by introducing the atomic layer deposition (ALD) process. Compared to conventional photoresist or metal-film deposition methods, the ALD process enables more precise fabrication of the optical waveguide's core structure. Polyimide optical waveguides with a core size of 1.8 × 1.6 ㎛² are fabricated using the ALD process, and their propagation losses are measured. Additionally, a multimode interference (MMI) optical-waveguide power-splitter device is fabricated and characterized. Throughout the fabrication, no cracking issues are observed in the etching-mask layer, the vertical profiles of the waveguide patterns are excellent, and the propagation loss is below 1.5 dB/cm. These results confirm that the ALD process is a suitable method for the mass production of high-quality polymer photonic devices.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2007.04a
• /
• pp.26-26
• /
• 2007

ALD는 저온 증착과 대면적에의 증착 균일도에 있어 디스플레이 소자의 제조에 유용한 특성을 지니고 있다. ZnO TFT는 차세대 디스플레이의 구동 소자의 한 후보로, 본 연구에서는 기존의 다른 연구와는 달리 ALD를 이용한 ZnO TFT의 제조에 관해 연구하였다. ZnO를 sputtering과 ALD 두가지 방법으로 증착하여 각각의 물성 및 전기적 특성 연구를 진행하였다. ALD ZnO의 경우 TEZ와 물을 이용한 증착방법으로는 높은 캐리어 농도로 인해 TFT에의 적용이 어려웠으므로 질소 도핑을 통해 캐리어 농도를 조절하여 소자 특성을 확보할 수 있었다. 이 경우 $I_{off}$, $I_{on}/I_{off}$, mobility, sub-threadshold swing 등과 같은 특성이 매우 향상됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.244.2-244.2
• /
• 2013

Contact Pattern을 Plasma Etching을 통해 Pattering 공정을 진행함에 있어서 Plasma 내에 존재하는 High Energy Ion 들의 Bombardment 에 의해, Contact Bottom 의 Silicon Lattice Atom 들은 Physical 한 Damage를 받아 Electron 의 흐름을 방해하게 되어, Resistance를 증가시키게 된다. 또한 Etchant 로 사용되는 Fluorine 과 Chlorine Atom 들은, Contact Bottom 에 Contamination 으로 작용하게 되어, 후속 Contact 공정을 진행하면서 증착되는 Ti 나 Co Layer 와 Si 이 반응하는 것을 방해하여 Ohmic Contact을 형성하기 위한 Silicide Layer를 형성하지 못하도록 만든다. High Aspect Ratio Contact (HARC) Etching 을 진행하면서 Contact Profile을 Vertical 하게 형성하기 위하여 Bias Power를 증가하여 사용하게 되는데, 이로부터 Contact Bottom에서 발생하는 Etchant 로 인한 Damage 는 더욱 더 증가하게 된다. 이 Damage Layer를 추가적인 Secondary Damage 없이 제거하기 위하여 본 연구에서는 원자층 식각방법(Atomic Layer Etching Technique)을 사용하였다. 실험에 사용된 원자층 식각방법을 이용하여, Damage 가 발생한 Si Layer를 Secondary Damage 없이 효과적으로 Control 하여 제거할 수 있음을 확인하였으며, 30 nm Deep Contact Bottom 에서 Damage 가 제거될 수 있음을 확인하였다. XPS 와 Depth SIMS Data를 이용하여 상기 실험 결과를 확인하였으며, SEM Profile 분석을 통하여, Damage 제거 결과 및 Profile 변화 여부를 확인하였으며, 4 Point Prove 결과를 통하여 결과적으로 Resistance 가 개선되는 결과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.45.2-45.2
• /
• 2007

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.196-196
• /
• 2012

염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 단가가 낮고 반투명하며 친환경적 특성으로 차세대 태양전지로 주목을 받았으나 염료의 안정성의 문제와 특정 파장대의 빛만 흡수하는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 양자구속 효과에 의해 크기에 따라 밴드갭 조절이 용이하여 다양한 파장대의 빛을 흡수 할 수 있는 양자점 감응태양전지가 많은 관심을 받고 있다. 하지만 양자점 감응 태양 전지의 활성층으로 사용되는 반도체 산화물인 이산화티타늄의 두께는 $13{\sim}18{\mu}m$로 짧은 확산거리로 인해 전하수집의 한계를 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 인듐 주석 산화물 나노선을 합성하여 전자가 광전극에 직접유입이 가능하도록 해 빠른 전하이동 및 전하수집을 가능하게 한다. 인듐 주석 산화물 나노선은 증기수송 방법(VTM)을 이용하여 인듐 주석 산화물 유리 기판 위에 $5{\sim}30{\mu}m$ 길이로 합성하였다. 전해질과 전자가 손실되는 것을 방지하기 위해 원자층 증착법(ALD)을 이용하여 이산화 티타늄 차단층을 20 nm 두께로 코팅한 후 화학증착방법(CBD)을 이용하여 인듐 주석 산화물 나노선-이산화 티타늄 코어-쉘 구조를 만든다. 마지막으로 황화카드뮴, 카드늄셀레나이드, 황화아연을 증착시킨 후 다황화물 전해질을 이용하여 양자점 감응 태양전지를 제작하였다. 특성 평가를 위해 전계방사 주사전자현미경, X-선 회절, 고분해능 투과 전자 현미경을 이용하며 intensity modulated photocurrent spectroscopy (IMPS), intensity modulated voltage spectroscopy (IMVS)를 이용하여 전하수집 특성평가를 하였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
• /
• 2006.10a
• /
• pp.26-30
• /
• 2006

펄스 플라즈마 원자층 증착 방법 (PPALD : Pulse Plasma Atomic Layer Deposition)을 이용하여 이원계 박막인 W-N 박막을 ILD layer인 TEOS 위에 제조하였다. 실험은 $WF_6$와 $NH_3$ 가스의 순차적 주입과 $N_2$ 가스를 이용한 purging으로 이루어지며 $NH_3$ 가스 주입 시에 pulse plasma가 적용되었다. 일반적인 ALD 증착 기구를 그대로 따르는 PPALD 방법에 의해 제조된 W-N 박막은 N-H 플라즈마 초기 표면 처리에 의해 형성된 박막 위에 증착 하였다. 증착된 박막의 텅스텐과 질소의 비율이 2:1로 균일하였고 $700^{\circ}C$의 열처리에도 안정한 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
• /
• 2005.09a
• /
• pp.78-82
• /
• 2005

펄스 플라즈마 원자층 증착 방법 (PPALD : Pulse Plasma Atomic Layer Deposition)을 이용하여 삼원계 박막인 W-C-N 박막을 ILD layer인 TEOS 위에 제조하였다. 실험은 $WF_6,\;N_2.\;CH_4$ 가스의 순차적 주입과 $N_2$를 이용한 퍼징으로 이루어지며 $N_2$와 $CH_4$ 가스 주입 시에 pulse plasma가 적용되었다. 일반적인 ALD 증착 기구를 그대로 따르는 PPALD 방법에 의해 제조된 W-C-N 박막은 $H_2/N_2$ 플라즈마 초기 표면 처리에 의해 incubation cycles 없이 초기 cycles부터 0.2 nm/cycle의 일정한 증착율을 가지고 증착되므로 정확한 두께의 control이 가능하며 $300\;{\mu}{\Omega}-cm$의 매우 낮은 비저항 특성을 나타내었다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
• /
• v.52 no.4
• /
• pp.159-163
• /
• 2003

ln this work, we studied electrical characteristics and leakage current mechanism of $Ta_2O_{5}$ MOS(Metal-Oxide-Semiconductor) devices. $Ta_2O_{5}$ thin film (63 nm) was deposited by ALD(Atomic Layer Deposition) method at temperature of 235 $^{\circ}C$. The structures of the $Ta_2O_{5}$ thin films were examined by XRD(X-Ray Diffraction). From XRD, it is found that the structure of $Ta_2O_{5}$ is single phase and orthorhombic. From capacitance-voltage (C-V) anaysis, the dielectric constant was 19.4. The temperature dependence of current density-electric field (J-E) characteristics of $Ta_2O_{5}$ thin film was studied at temperature range of 300 - 423 K. In ohmic region (<0.5 MV/cm), the resistivity was 2.456${\times}10^{14}$ ($\omega{\cdot}cm$ at 348 K. The Schottky emission is dominant at lower temperature range from 300 to 323 K and Poole-Frenkel emission is dominant at higher temperature range from 348 to 423 K.