• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권5호
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• pp.237-241
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• 2004

Amorphous silicon (a-Si) films are used in a broad range of solar cell, flat panel display, and sensor. Because of the greater ease of deposition and lower processing temperature, thin films are widely used for thin film transistors (TFTs). However, they have lower stability under the exposure of visible light and because of their low field effect mobility ($\mu$$_{FE}$ ) , less than 1 c $m^2$/Vs, they require a driving IC in the external circuits. On the other hand, polycrystalline silicon (poly-Si) thin films have superiority in $\mu$$_{FE}$ and optical stability in comparison to a-Si film. Many researches have been done to obtain high performance poly-Si because conventional methods such as excimer laser annealing, solid phase crystallization and metal induced crystallization have several difficulties to crystallize. In this paper, a new crystallization process using a molybdenum substrate has been proposed. As we use a flexible substrate, high temperature treatment and roll-to-roll process are possible. We have used a high temperature process above 75$0^{\circ}C$ to obtain poly-Si films on molybdenum substrates by a rapid thermal annealing (RTA) of the amorphous silicon (a-Si) layers. The properties of high temperature crystallized poly-Si studied, and poly-Si has been used for the fabrication of TFT. By this method, we are able to achieve high crystal volume fraction as well as high field effect mobility.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권1호
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• pp.30-37
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• 1996

Previously, crystallization of a-Si:H films on glass substrates were limited to anneal temperature below 600.deg. C, over 10 hours to avoid glass shrinkage. Our study indicates that the crystallization is strongly influenced by anneal temperature and weakly affected by anneal duration time. Because of the high temperature process and nonconducting substrate requirements for poly-Si TFTs, the employed substrates were limited to quartz, sapphire, and oxidized Si wafer. We report on poly-Si TFT's using high temperature anneal on a Si:H/Mo structures. The metal Mo substrate was stable enough to allow 1000.deg. C anneal. A novel TFT fabrication was achieved by using part of the Mo substrate as drain and source ohmic contact electrode. The as-grown a-Si:H TFT was compared to anneal treated poly-Si TFT'S. Defect induced trap states of TFT's were examined using the thermally stimulated current (TSC) method. In some case, the poly-Si grain boundaries were passivated by hydrogen. A-SI:H and poly-Si TFT characteristics were investigated using an inverted staggered type TFT. The poly -Si films were achieved by various anneal techniques; isothermal, RTA, and excimer laser anneal. The TFT on as grown a-Si:H exhibited a low field effect mobility, transconductance, and high gate threshold voltage. Some films were annealed at temperatures from 200 to >$1000^{\circ}C$ The TFT on poly-Si showed an improved $I_on$$I_off$ ratio of $10_6$, reduced gate threshold voltage, and increased field effect mobility by three orders. Inverter operation was examined to verify logic circuit application using the poly Si TFTs.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.433-439
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• 2011

Poly Si TFTs (poly silicon thin film transistors) with p channel those are annealed HT (high temperature) with gate poly crystalline silicon and LT (low temperature) with metal gate electrode were fabricated on quartz substrate using the analyzed data and compared according to the activated grade silicon thin films and the size of device channel. The electrical characteristics of HT poly-Si TFTs increased those are the on current, electron mobility and decrease threshold voltage by the quality of particles of active thin films annealed at high temperature. But the on/off current ratio reduced by increase of the off current depend on the hot carrier applied to high gate voltage. Even though the size of the particles annealed at low temperature are bigger than HT poly-Si TFTs due to defect in the activated grade poly crystal silicon and the grain boundary, the characteristics of LT poly-Si TFTs were investigated deterioration phenomena those are decrease the electric off current, electron mobility and increase threshold voltage. The results of transconductance show that slope depend on the quality of particles and the amplitude depend on the size of the active silicon particles.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.456-456
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• 2010

CMOS 소자가 서브마이크론($0.1\;{\mu}m$) 이하로 스케일다운 되면서 단채널 효과(short channel effect), 게이트 산화막(gate oxide)의 누설전류(leakage current)의 증가와 높은 직렬저항(series resistance) 등의 문제가 발생한다. CMOS 소자의 구동전류(drive current)를 높이고, 단채널 효과를 줄이기 위한 가장 효율적인 방법은 소스 및 드레인의 얕은 접합(shallow junction) 형성과 직렬 저항을 줄이는 것이다. 플라즈마 도핑 방법은 플라즈마 밀도 컨트롤, 주입 바이어스 전압 조절 등을 통해 저 에너지 이온주입법보다 기판 손상 및 표면 결함의 생성을 억제하면서 고농도로 얕은 접합을 형성할 수 있다. 그리고 얕은 접합을 형성하기 위해 주입된 불순물의 활성화와 확산을 위해 후속 열처리 공정은 높은 온도에서 짧은 시간 열처리하여 불순물 물질의 활성화를 높여주면서 열처리로 인한 접합 깊이를 얕게 해야 한다. 그러나 접합의 깊이가 줄어듦에 따라서 소스 및 드레인의 표면 저항(sheet resistance)과 접촉저항(contact resistance)이 급격하게 증가하는 문제점이 있다. 이러한 표면저항과 접촉저항을 줄이기 위한 방안으로 실리사이드 박막(silicide thin film)을 형성하는 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 (100) p-type 웨이퍼 He(90 %) 가스로 희석된 $PH_3$(10 %) 가스를 사용하여 플라즈마 도핑을 실시하였다. 10 mTorr의 압력에서 200 W RF 파워를 인가하여 플라즈마를 생성하였고 도핑은 바이어스 전압 -1 kV에서 60 초 동안 실시하였다. 얕은 접합을 형성하기 위한 불순물의 활성화는 ArF(193 nm) excimer laser를 통해 $460\;mJ/cm^2$의 에니지로 열처리를 실시하였다. 그리고 낮은 접촉비저항과 표면저항을 얻기 위해 metal sputter를 통해 TiN/Ti를 $800/400\;{\AA}$ 증착하고 metal RTP를 사용하여 실리사이드 형성 온도를 $650{\sim}800^{\circ}C$까지 60 초 동안 열처리를 실시하여 $TiSi_2$ 박막을 형성하였다. 그리고 $TiSi_2$의 두께를 측정하기 위해 TEM(Transmission Electron Microscopy)을 측정하였다. 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS(X-ray photoelectronic)와 XRD(X-ray diffraction)를 측정하였다. 접촉비저항, 접촉저항과 표면저항을 분석하기 위해 TLM(Transfer Length Method) 패턴을 제작하여 I-V 특성을 측정하였다. TEM 측정결과 $TiSi_2$의 두께는 약 $580{\AA}$ 정도이고 morphology는 안정적이고 실리사이드 집괴 현상은 발견되지 않았다. XPS와 XRD 분석결과 실리사이드 형성 온도가 $700^{\circ}C$에서 C54 형태의 $TiSi_2$ 박막이 형성되었고 가장 낮은 접촉비저항과 접촉저항 값을 가진다.

• 대한시과학회지
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• 제20권4호
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• pp.543-551
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• 2018

목적 : 각막굴절교정수술 후 각막절삭량에 따른 안압변화와 수술 전 굴절이상도에 따른 수술 후 안압 변화에 대하여 알아보고자 하였다. 방법 : 라식 각막굴절교정수술을 받은 평균연령 $37.34{\pm}7.42$세, 성인 남녀 108명(남자 48명, 여자60명)을 대상으로 선정하였다. 자동굴절검사기, 비접촉형안압계, 엑시머레이저를 이용하여 굴절이상도, 안압, 각막절삭량을 측정하였으며, p<0.05일 때 통계적으로 유의하다고 판단하였다. 결과 : 각막굴절교정수술 전 안압은 남자가 $15.08{\pm}2.60mmHg$, 여자가 $14.16{\pm}2.67mmHg$로 남자가 여자보다 높게 나타났으며, 각막굴절교정수술 후 안압 감소량은 남자가 4.22mmHg, 여자가 3.61mmHg로 나타났다. 등가구면 굴절력은 각막굴절교정 수술 전 남자 $-3.89{\pm}2.17D$, 여자 $-4.45{\pm}2.92D$에서, 각막굴절교정 수술 후 남자 $-0.10{\pm}0.46D$, 여자$-0.04{\pm}0.46D$로 나타났다. 각막굴절교정수술 후 각막절삭량은 남자 $53.95{\mu}m$, 여자 $61.26{\mu}m$로 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 각막절삭량과 안압의 감소량에는 유의한 상관성(r=0.2299, p<0.001)을 보였다. 성별로는 남자의 각막절삭량이 많아질수록 안압의 감소량은 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 굴절이상도가 증가할수록 안압의 감소량도 커져 경도의 굴절이상도에서는 $3.04{\pm}2.18mmHg$, 중등도의 굴절이상에서는 $4.10{\pm}2.16mmHg$, 고도의 굴절이상도에서는 $4.65{\pm}3.29mmHg$가 감소하는 것으로 나타났다. 결론 : 각막굴절교정수술 후 비접촉식 안압계로 측정한 안압은 감소하는 것을 알 수 있었으며, 안압측정은 녹내장 판단에 영향을 줄 수 있으므로 안압 측정시 각막굴절교정수술 여부에 대한 사전설문이 필요할 것으로 생각된다.