• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.74-75
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• 2007

최근에는 휴대성과 유연성이 뛰어난 다목적 디스플레이의 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 기술의 핵심 능동소자로서 저비용, 대면적의 응용, 휘어짐 등의 장점을 가지는 유기박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistors)가 널리 연구되고 있다. 본 연구에서는 기존에 문제시 되는 유기 절연체의 저유전상수와 높은 누설전류를 보완하기 위하여 나노복합 (nanocomposite) 게이트 절연체에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 유기물 절연체가 가지는 문제점인 높은 누설전류 특성을 보완하기 위하여 높은 전기적 절연성과 고유전상수를 가지는 알루미나 ($Al_2O_3$)의 나노입자와 유기절연체의 나노복합체 박막을 형성시키고 이를 적용한 결과 게이트 누설전류를 억제시키어 소자의 특성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.76-76
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• 2010

유기박막트랜지스터의 특성을 개선하기 위해서는 유기반도체와의 좋은 접합과 유전상수가 주요한 요인으로 작용한다. 무기 산화물 전구체와 유기고분자를 이용하여 유기 고분자의 단정인 낮은 유전율을 개선하였다. 스핀코팅 방법이 아닌 딥코팅 방법을 이용하여 절연막 두께를 10nm정도로 낮추어 구동전압을 개선하였으며 무기 절연체의 높은 누설전류 또한 그 특성이 개선되어 우수한 절연 특성을 보였다. 유-무기 복합체를 이용한 게이트 절연막과 펜타센을 이용한 유기박막트랜지스터의 구동전압은 1V정도에서 구동가능하며, 점멸비, 이동도 모두 개선된 결과를 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제13권3호
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• pp.99-102
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• 2004

유기 절연층을 사용한 유기 박막 트랜지스터의 특성 향상을 위해 절연층 표면에 Ar플라즈마 처리를 하였다. 플라즈마 처리는 절연체 표면의 화학적, 물리적 특성 변화를 통해 그 후에 이어지는 활성층 성막시 분자들의 결정성을 향상시키기 위한 방법이다. 활성층으로 사용된 물질은 pentacene이며, 절연층으로 사용된 물질은 PVP(poly-vinyl-phenol)이다. Pentacene는 약 $10^{-6}$ Torr에서 0.5 $\AA$/sec의 속도로, PVP는 spin coating법에 의해 각각 성막되었다. 형성된 절연층을 일정 시간동안 H플라즈마 처리 한 후 각 소자의 전기적 특성을 측정하여 표면처리에 의한 특성 변화를 살펴보았다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.108.1-108.1
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• 2012

높은 균일도의 대면적 OLED 조명을 만들기 위해서는 보조배선이 필요하다. 이 때 보조배선이 노출되면 보조배선에서 발생하는 누설전류로 인하여 디바이스가 효율적으로 구동이 되지 않는다. 그래서 누설전류를 막기 위하여 절연층을 사용하게 된다. 본 연구에서는 그라비아 오프셋 프린팅 방식으로 절연층을 형성 하였다. 그라비아 오프셋 프린팅 방식은 포토리소그래피 공법에 비해 공정이 간단하여 제작비용이 낮아지고, 친환경적인 이점이 있다. 절연층 재료로는 PVP 유기 절연체를 사용하였다. 이 PVP 유기 절연체는 PVP Poly-4-vinylphenol, Propylene glycol monomethyl ether acetate, 그리고 Poly(melamineco-formaldehyde) metylate 재료들을 적절한 비율로 혼합하여 제작하였다. 제작된 용액은 최대 1840cps의 점도를 가지고 있다. 이 PVP용액으로 인쇄 테스트를 진행하였다. 일반적으로 그라비아 오프셋 프린팅 방식에서는 고점도 재료가 사용되지만, 이 PVP용액은 낮은 점도에서도 프린팅이 잘 되는 것을 확인 할 수 있었다. 재료의 열처리는 $100^{\circ}C$에서 10분 건조 후 $200^{\circ}C$에서 15분의 큐어링을 진행하였다. 인쇄에 사용한 패턴의 선폭은 50um~100um로 구현하였으며, 약 120cps의 점도에서 선폭 및 해상도가 패턴과 가장 유사하게 나타났다. 인쇄 후의 절연층은 최종적으로 약 1um의 두께와 낮은 접촉각을 형성하였다. 누설전류는 전압 20V인가시 0.12pA/$cm^2$의 값을 가진다. 이 결과는 동일 두께의 스핀코팅과 비슷하였다. 우리는 이 결과값을 토대로 보조배선과 PVP 유기 절연층을 그라비아 오프셋 프린팅 방식으로 인쇄 한 OLED 조명을 제작하였다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.551-554
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• 2011

유기박막트랜지스터 개발의 중요한 이슈 중 하나는 용액 공정이 가능한 저전압구동용 고분자 게이트 절연체의 개발이다. 따라서 본 연구에서는 고성능의 저전압구동이 가능한 유기박막트랜지스터를 위한 우수한 성능의 고분자 게이트 절연체 재료인 poly(styrene-r-benzocyclobutene-r-methyl methacrylate) (P(S-r-BCB-r-MMA))을 합성하였다. P(S-r-BCB-r-MMA)는 경화과정에서 부피의 변화가 거의 없기 때문에 우수한 절연특성을 가지는 매우 얇은 고분자 절연체를 제조할 수 있으며, 이는 주파수에 따른 전기용량 변화를 통해 확인할 수 있다. 펜타센 유기반도체를 기반으로 한 유기박막트랜지스터 소자를 제작하였을 경우 전계효과이동도 $0.25cm^2/Vs$, 문턱전압 -2 V, 점멸비 ${\sim}10^5$, 그리고 sub-threshold swing 400 mV/decade로 우수한 성능을 보인다. 본 연구에서 새롭게 소개된 P(S-r-BCB-r-MMA)는 유연 디스플레이와 같은 미래형 전자소자의 구현을 위한 게이트 절연체 소재로서 하나의 가능성을 제공할 것이다.

• 접착 및 계면
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• 제22권4호
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• pp.144-152
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• 2021

유기반도체와 게이트 절연체 간 계면전하이동을 이해하는 것은 고성능 유기메모리, 고안정성 유기전계효과 트랜지스터 (이하 유기트랜지스터) 개발에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 계면 간 전하이동의 특이거동, 즉 홀전하가 유기반도체에서 고분자절연체로 이동되어 편재화되는 것이 편재화 준위간의 커플링에 의해 비선형적으로 가속화될 수 있음을 최초로 밝혀내었다. 이의 규명을 위해 rubrene 단결정과 Mylar 절연체를 기반으로 한 유기트랜지스터를 vacuum lamination 공정으로 제작하여 반도체-절연체 계면의 반복적인 전사와 박리에도 안정적인 소자를 개발하였다. Rubrene 단결정과 Mylar film의 표면을 각각 광유도 산소 확산법과 UV-오존 처리를 통해 결함을 생성시켰다. 그 결과, 계면 간 전하이동과 이에 의한 바이어스 스트레스 효과가 rubrene과 Mylar가 가진 편재화 준위 간 커플링에 의해 비선형적으로 급격하게 가속화되었음을 관측하였다. 특히, rubrene 단결정에 있는 적은 밀도의 편재화 준위가 계면 간 전하이동을 촉진하는데 가교역할을 함을 밝혀내었다

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2007년도 추계학술발표대회 및
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• pp.64.2-64.2
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• 2007

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.161-167
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• 2009

저전압용 절연체로 사용되는 유기절연재료는 누설전류에 의하여 탄화되는 경우 고유한 탄화특성을 나타낸다. 그러므로 유기절연재료의 탄화특성을 이용함으로써 유기절연재료의 표면을 흐르는 누설전류로 인한 전기화재를 규명하는 것이 가능하다. 이와 같은 탄화특성을 이해하기 위하여 본 논문에서는 대표적인 유기절연체로 알려진 페놀수지, PVC, 그리고 아크릴수지를 누설전류에 의하여 탄화시키는 실험을 수행하고 시료의 탄화패턴과 적외선 흡광 스펙트럼을 분석하였다. 탄화패턴 분석에 의하면 페놀수지는 열경화성 성질 때문에 소위 'spider-leg'의 탄화패턴이 형성된다. 페놀수지와 다르게 PVC와 아크릴 수지의 표면에서는 열가소성 성질 때문에 탄화원인을 규명할 수 있을 정도의 분명한 탄화패턴을 관찰하기 어렵다. 이 경우 적외선 흡광 스펙트럼의 분석을 통하여 누설전류로 인하여 탄화된 시료의 특성을 규명할 수 있다 분석결과, 누설전류에 의해 탄화된 PVC의 경우에 파수 $3,400[cm^{-1}]$, $1,618[cm^{-1}]$에서 흡광피크가 검출되었으며 이것은 탄화원인을 규명할 수 있는 중요한 인자가 될 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.327-332
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• 2011

ITO가 코팅된 유리 기판 위에 플라즈마 중합법으로 styrene 고분자 박막을 제작하고 상부 전극을 진공 열증착법으로 제작된 Au 박막으로 한 MIM (metal-insulator-metal) 소자를 제작하였다. 또한, 플라즈마 중합된 styrene 고분자 박막을 유기 절연박막으로 하고 진공열증착법으로 pentacene 유기반도체 박막을 제작하여 유기 MIS (metal-insulator-semiconductor) 소자를 제작하였다. 플라즈마 중합법으로 제작된 styrene (ppS; plasma polymerized styrene) 고분자 박막은 styrene 단량체(모노머) 고유의 특성을 유지하면서 고분자 박막을 형성함을 확인하였으며, 통상적인 중합법으로 제작된 고분자 박막 대비 k=3.7의 높은 유전상수 값을 보였다. MIM 및 MIS 소자의 I-V 및 C-V 측정을 통하여 ppS 고분자 박막은 전계강도 $1MVcm^{-1}$에서 전류밀도 $1{\times}10^{-8}Acm^{-2}$ 수준의 낮은 누설전류를 보이고 히스테리시스가 거의 없는 우수한 절연체 박막임이 판명되었다. 결과적으로 유기박막 트랜지스터 및 유기 메모리 등 플렉서블 유기전자소자용 절연체 박막으로의 응용이 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2008년도 제35회 하계학술대회 초록집
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• pp.298-298
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• 2008