• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.575-575
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• 2013

Indium Zinc Oxide (IZO)는 가시광 영역(380~780 nm)에서 높은 투과율과 적외선영역에서 높은 반사율을 보이는 투명산화막으로서 Flexible display 적용으로 주목 받는 재료이다. 특히 비 화학적 양론비(non-stoichiometric)로 성장된 박막은 N형 반도체 특성을 갖기 때문에 광전자 소자, 액정표시소자와 태양전지의 투명전극 재료로 이용되고 있으며, 향 후에도 수요는 계속 증가될 전망이다. 일반적으로 IZO 박막은 높은 열처리 온도에 의한 기판재료의 선택이 한정적인 단점이 있다. 따라서 최근에는 정밀하게 제어된 에너지를 가진 전자를 표면에 조사(E-beam irradiation)하여 박막의 물성을 개선하고 기판재료의 선택성을 넓히는 연구가 활발히 진행되고 있다 [1]. 본 연구에서는 RF Magnetron Sputtering 법을 이용하여 Glass 위에 IZO를 증착하였다. 스퍼터링타겟은 고순도 IZO 타겟을 이용하여 100 nm의 두께를 가지는 박막을 증착하였다. 증착된 IZO 박막에 E-beam Source ((주)인포비온)를 이용하여 E-beam irradiation energy 조건에 변화를 주어 박막의 물성 변화를 관찰하였다. IZO 박막의 두께를 측정하기 위해 SEM (Cross section)을 이용하였다. E-beam irradiation energy에 따른 가시광 영역(380~780 nm)에서의 광투 과도는 UV-Vis spectrometer를 사용하여 측정하였고, 전기적인 특성은 Hall measurement system 을 이용하여 측정하였다. 또한 박막의 결정성과 거칠기의 변화는 XRD (X-ray Diffraction)와 원자 간력현미경(Atomic Force Microscope; AFM)을 이용하여 측정하였다. Rf magnetron Sputtering 법을 이용하여 증착한 IZO 박막에 Post E-beam irradiation이 전기전도 및 광 투과특성과 결정성과 표면 조도를 향상시키는데 크게 기여함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.89-89
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• 2011

a-GIZO(비정질 Ga-In-Zn-O)박막은 유연하며 광학적으로 투명하고 높은 전자의 이동도를 갖는 반도체적 특성을 갖기 때문에 차세대 display분야에서 TFT(Thin-Film-Transistor)의 high speed active-matrix layer로써 각광을 받고 있다. 이 물질의 표면은 환경 및 표면처리에 매우 민감하며 [1,2], 이 표면에 metal이 증착되는 경우에도, 선행 연구에 의하면, 다양한 chemical state가 나타남을 알 수 있었다. 이것은 metal의 증착에 따라 metal과 a-GIZO 사이의 contact 저항이 달라짐을 의미한다. 우리는 a-GIZO 박막 위에 Au를 단계적으로 증착시키면서, Au coverage 증가에 따른 core-level과 valence에서의 x-ray photoelectron spectra의 변화를 살펴봄으로써 a-GIZO박막과 Au의 계면에서 일어나는 chemical state의 변화를 알 수 있었다. 특히, Au deposition의 전 처리과정으로써 Ne ion sputtering을 두 단계로 다르게 하여 a-GIZO의 표면환경에 따른 Au 증착의 영향을 살펴보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.252-252
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• 2011

최근 주목받고 있는 amorphous gallium-indium-zinc-oxide (a-GIZO) thin film transistors (TFTs)는 수소가 첨가된 비정질 실리콘 TFT에 비해 높은 이동도와 뛰어난 전기적, 광학적 특성에 의해 큰 주목을 받고 있다. 또한 넓은 밴드갭을 가지므로 가시광 영역에서 투명한 특성을 보이고, 플라스틱 기판 위에서 구부러지는 성질에 의해 플랫 패널 디스플레이나 능동 유기 발광소자 (AM-OLED), 투명 디스플레이에 응용되고 있다. 뿐만 아니라, 일반적인 Poly-Si TFT는 자체적으로 가지는 결정성에 의해 대면적화 시 균일성이 좋지 못하지만 GIZO는 비정질상 이기 때문에 백플레인의 대면적화에 유리하다는 장점이 있다. 이러한 TFT를 제작하기 전, 전기적 특성에 대한 정보를 얻거나 예측하는 것이 중요한데, 이에 따라 고안된 구조가 바로 metal point contact FET (pseudo FET)이다. pseudo FET은 소스/드레인 전극을 따로 증착할 필요 없이 채널을 증착한 후, 프로브 탐침을 채널의 표면에 적당한 압력으로 접촉시켜 전하를 공급하는 소스와 드레인처럼 동작시킬 수 있다. 따라서 소스/드레인을 증착하거나 lithography와 같은 추가적인 공정을 요구하지 않아 소자의 특성을 보다 간단하고 수월하게 분석할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 p-type 기판위에 100nm의 oxidation SiO2를 게이트 절연막으로 사용하는 a-GIZO pseudo FET를 제작하였다. 소자 제작 후, 열처리 온도에 따른 전기적 특성을 분석하였고, 열처리 조건은 30분간 N2 분위기에서 실시하였다. 열처리 후 전기적 특성 분성 결과, 450oC에서 가장 낮은 subthreshold swing 값과 게이트 전압의 더블 스윕 후 문턱 전압의 변화가 거의 없음을 확인하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.22 no.2
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• pp.105-110
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• 2013

We fabricated an a-IGZO thin film transistor (TFT) with AZO/Ag/AZO transparent multilayer source/drain contacts by rf magnetron sputtering. a-IGZO TFT with AZO/Ag/AZO multilayer S/D electrodes (W/L = 400/50 ${\mu}m$) showed a subs-threshold swing of 3.78 V/dec, a minimum off-current of $10^{-12}$ A, a threshold voltage of 0.41 V, a field effect mobility of $10.86cm^2/Vs$, and an on/off ratio of $9{\times}10^9$. From the ultraviolet photoemission spectroscopy, it was revealed that the enhanced electrical performance resulted from the lowering of the Schottky barrier between a-IGZO and Ag due to the insertion of an AZO layer and thus the AZO/Ag/AZO multilayer would be very appropriate for a promising S/D contact material for the fabrication of high performance TFTs.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.48 no.6
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• pp.292-296
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• 2015

Indium tin zinc oxide (ITZO) thin films were deposited on glass and quartz substrates by RF magnetron sputtering. The substrate temperature varied from $100^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$. The structural and optical properties of thin films were investigated by X-ray diffraction (XRD), Field Emission Scanning electron microscopy (FESEM) and UV-Visible transmission spectra. It has been found from X-ray diffraction patterns that increasing the substrate temperature, the amorphous structure changes into polycrystalline structure. The FESEM results showed that all ITZO thin films have a smooth surface. The average optical transmittance (400 - 800 nm) was 82% and 80% at all films deposited at $200^{\circ}C$. The band gap energy ranges 3.41 to 3.57eV and 2.81 to 3.44eV with a maximum value at $200^{\circ}C$ all substrates temperature.

• ETRI Journal
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• v.35 no.4
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• pp.610-616
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• 2013

This paper proposes a transparent logic circuit for radio frequency identification (RFID) tags in amorphous indium-gallium-zinc-oxide (a-IGZO) thin-film transistor (TFT) technology. The RFID logic circuit generates 16-bit code programmed in read-only memory. All circuits are implemented in a pseudo-CMOS logic style using transparent a-IGZO TFTs. The transmittance degradation due to the transparent RFID logic chip is 2.5% to 8% in a 300-nm to 800-nm wavelength. The RFID logic chip generates Manchester-encoded 16-bit data with a 3.2-kHz clock frequency and consumes 170 ${\mu}W$ at $V_{DD}=6$ V. It employs 222 transistors and occupies a chip area of 5.85 $mm^2$.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.379-379
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• 2007

The characteristics of indium-zinc-tin-oxide (IZTO)-Ag-IZTO multilayer grown on a PET substrate were investigated for flexible organic light-emitting diodes. The IZTO-Ag-IZTO (IAI) multilayer anode exhibited a remarkably reduced sheet resistance of 4 ohm/sq and a high transmittance of 84%, despite the very thin thickness of the IZTO (30 nm) layer. In addition, it was shown that electrical and optical properties of IAI anodes are critically dependent on the thickness of the Ag layer, due to the transition of Ag atoms from distinct islands to continuous films at a critical thickness (14 nm). Moreover, the IAI/PET sample showed more stable mechanical properties than an amorphous ITO/PET sample during the bending test due to the existence of a ductile Ag layer. The current density voltage-luminance characteristics of flexible OLEDs fabricated on an IAI/PET substrate was better than those of flexible OLEDs fabricated on an ITO/PET substrate. This indicates that IAI multilayer anodes are promising flexible and transparent electrodes for flexible OLEDs.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.399-400
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• 2007

In this work, we have investigated the characteristics of the phosphorescent OLED and flexible OLED fabricated on IZTO/glass and IZTO/PET anode film grown by magnetron sputtering, respectively. Electrical and optical characteristics of amorphous IZTO/glass anode exhibited similar to commercial ITO anode even though it was deposited at room temperature. In addition, the amorphous IZTO anode showed higher work function than that of the commercial ITO anode after ozone treatment for 10 minutes. Furthermore, a phosphorescent OLED fabricated on amorphous IZTO anode film showed improved current-voltage-luminance characteristics, external quantum efficiency and power efficiency in contrast with phosphorescent OLED fabricated on commercial ITO anode film. This indicates that IZTO anode is promising alternative anode materials for anode in OLEDs and flexible OLEDs.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.215-215
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• 2010

평판디스플레이 산업의 성장에 따른 ITO 타겟의 수요가 급증하고 있는 것에 반해 고가의 인듐자원은 그 매장량이 매우 적어 고갈 위기에 처해 있다. 따라서 인듐을 절감하는 투명전극 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 IZTO($In_2O_3$:ZnO:$SnO_2$=80:10:10 wt.%)의 In량을 절감한 조성의 타겟을 제조하였다. 그리고 유리기판 위에 IZTO 박막을 펄스 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 기판의 온도를 변화시키며 증착하였다. 기판 온도의 변화는 플렉시블디스플레이 소자에 응용이 가능한 $RT{\sim}200^{\circ}C$ 범위에서 제어하였으며, 증착한 박막은 전기적, 광학적 및 구조적 특성 등을 조사하였다. 유리기판 위에 성장된 IZTO 박막은 기판의 온도가 증가함에 따라 전기적 특성이 향상되었지만 $200^{\circ}C$ 이상에서 결정화가 되어 전기적 특성이 급격히 떨어지는 것을 알 수 있었다. 기판 온도 $150^{\circ}C$에서 비저항은 $3.87{\times}10^{-4}\;({\Omega}{\cdot}cm)$로 가장 낮게 나타났고, 이동도는 $42.11(cm^{-2}/Vs)$, 캐리어 농도는 $3.82{\times}10^{20}(cm^{-3})$를 나타내어 가장 우수한 전기적 특성을 보였다. 박막의 투과율을 측정한 결과 평균 85% (400nm~800nm)이상의 우수한 광학적 특성을 보였다. 또한 이 IZTO 박막을 이용하여 OLED 소자를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 조사 결과 IZTO 박막은 인듐 절감효과와 $150^{\circ}C$ 미만의 공정온도 확보로 플렉시블 디스플레이에 적용이 가능한 투명전극 물질로 가능성을 보여주었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.19 no.1
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• pp.24-27
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• 2009

Indium Gallium Zinc Oxide (IGZO) thin films were deposited onto 300 nm-thick oxidized Si substrates and glass substrates by direct current (DC) magnetron sputtering of IGZO targets at room temperature. FESEM and XRD analyses indicate that non-annealed and annealed IGZO thin films exhibit an amorphous structure. To investigate the effect of an annealing treatment, the films were thermally treated at $300^{\circ}C$ for 1hr in air. The IGZO TFTs structure was a bottom-gate type in which electrodes were deposited by the DC magnetron sputtering of Ti and Au targets at room temperature. The non-annealed and annealed IGZO TFTs exhibit an $I_{on}/I_{off}$ ratio of more than $10^5$. The saturation mobility and threshold voltage of nonannealed IGZO TFTs was $4.92{\times}10^{-1}cm^2/V{\cdot}s$ and 1.46V, respectively, whereas these values for the annealed TFTs were $1.49{\times}10^{-1}cm^2/V{\cdot}$ and 15.43V, respectively. It is believed that an increase in the surface roughness after an annealing treatment degrades the quality of the device. The transmittances of the IGZO thin films were approximately 80%. These results demonstrate that IGZO thin films are suitable for use as transparent thin film transistors (TTFTs).