• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.191-191
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• 2010

차세대 디스플레이를 위한 소자로 활용 가능한 Oxide Semiconductor TFT를 bottom gate 타입의 TFT 소자를 제작하였다. 투명 박막 트랜지스터 제작과 관련해서 ITO가 증착된 glass 기판을 gate 전극으로 사용하였고, 게이트 dielectric으로 $SiO_2/Si_3N_4$를 PECVD 방법을 사용해 증착하였으며, 채널 영역으로 ZnO를 RF magnetron sputtering을 이용하여 RF power 및 공정 압력에 따른 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. ZnO 박막의 공정 변수로 RF파워는 25W, 50W, 75W, 100W로 변화시키고, 증착 압력은 20m, 100m, 200m 300mTorr로 변화시켰다. Source/Drain 사이에 채널 형성 및 게이트 dielectric에서 누설전류가 TFT 특성에 미치는 영향을 연구하였다. ZnO 박막은 증착 파워 및 공정 압력에 따라 박막의 결정성이 현저하게 변화하는 것을 알 수 있었으며, 그러한 박막의 미세구조 가 TFT의 전기적인 특성에 크게 영향을 미치는 것으로 판단된다

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.208.1-208.1
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• 2015

최근, 차세대 투명 디스플레이 구동소자로서 산화물 반도체를 이용한 Transparent Amorphous Oxide Semiconductor (TAOS) 기술이 큰 주목을 받고 있다. 산화물 반도체는 기존의 a-Si에 비해 우수한 전기적인 특성과 낮은 구동전압 그리고 넓은 밴드 갭으로 인한 투명성의 장점들이 있다. 그리고 낮은 공정 온도에서도 제작이 가능하기 때문에 유리나 플라스틱과 같은 다양한 기판에서도 박막 증착이 가능하다. 하지만 기존의 furnace를 이용한 열처리 방식은 낮은 온도에서 우수한 전기적인 특성을 내기 어려우며, 공정 시간이 길어지는 단점들이 있다. 따라서 본 연구에서는 산화물 반도체중 In-Ga-Zn-O (IGZO)와 In-Sn-O(ITO)를 각각 채널 층과 게이트 전극으로 이용하였다. 또한 마이크로웨이브 열처리 기술을 이용하여 기존의 열처리 방식에 비해 에너지 전달 효율이 높고 짧은 시간동안 저온 공정이 가능하며 우수한 전기적인 특성을 가지는 투명 박막 트랜지스터를 구현 하였다. 본 실험은 glass 기판위에서 진행되었으며, RF sputter를 이용하여 ITO를 150 nm 증착한 후, photo-lithography 공정을 통하여 하부 게이트 전극을 형성하였다. 이후에 RF sputter를 이용하여 SiO2 와 IGZO 를 각각 300, 50 nm 증착하였고, patterning 과정을 통하여 채널 영역을 형성하였다. 또한 소자의 전기적인 특성 향상을 위해 마이크로웨이브 열처리를 1000 Watt로 2 분간 진행 하였고, 비교를 위하여 기존 방식인 furnace 를 이용하여 N2 분위기에서 $400^{\circ}C$로 30분간 진행한 소자도 병행하였다. 그 결과 마이크로웨이브를 통해 열처리한 소자는 공정 온도가 $100^{\circ}C$ 이하로 낮기 때문에 glass 기판에 영향을 주지 않고 기존 furnace 열처리 한 소자보다 전체적으로 전기적인 특성이 우수한 것을 확인 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.68-68
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• 2010

최근에 양전자의 고유 성질을 이용하여 반도체 및 도체의 표면, 계면 그리고 박막의 특성을 분석하는 기술로 소개되고 있다. 양전자는 양의 전하를 갖으며, 반물질인 전자와 쌍소멸하면서 감마선과 Auger 전자를 방출하는 특성을 이용하여 원소의 화학적 분석을 처음으로 증명하였다 (1987, UTA). 이후 도체 및 반도체의 표면 및 박막성장의 초기 성장 양상을 EAES, LEED와 상호보완적으로 활용하여 다양한 결과를 보고한 바 있다. 최근에는 기존의 양전자 이용 Auger전자 분광기의 단점을 극복하고 Time-Of-Flight(TOF) 시스템을 활용하여 향상된 성능과 Cu(100) 표면에서 얻은 전자 스펙트럼의 연구 결과를 소개하고자 한다. UTA의 TOF PAES 시스템을 이용하여 Si(100)표면에 Se 원자의 열적 안정성을 연구하였다. 1ML의 Se을 Si(100)위에 성장한 후 가열하면서 PAES의 스펙트럼을 반복적으로 취하였다. $800^{\circ}C$ 이상의 온도로 가열하는 경우 Se MVV Auger 피크는 약해지고 Si LVV 피크가 나타나기 시작했다. MgO(100) 표면과 Cu2O/ITO 시스템의 온도 안정성 결과를 보고하고 PAES의 향상된 표면 선택도 등 장점이 표면 분석 기술로서 적합함을 보고하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.138-145
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• 1998

The $(Pb_{0.9}Ca_{0.1})TiO_3$[PCT] thin films have been deposited by sol-gel processing on Si-wafer and ITO glass substrates. The creak-free films have been obtained by rapid thermal annealing at $700^{\circ}C$ for 10 minute and characterized by XRD, SEM and electrical measurements. Their tetragonality c/a was 1.041 and grain size was $0.15{\sim}0.2{\mu}m$. When the electrode system of sample was Au/PCT/ITO(MFM) and film thickness was $0.8{\mu}m$, dielectric constant, dielectric loss and Curie temperature were about 149, 0.085 and $449^{\circ}C$ at 10kHz, respectively. Spontaneous polarization $P_s$, remnant polarization $P_r$ and coercive field $E_c$ were about $5.29{\mu}C/cm^2$, $4.15{\mu}C/cm^2$ and 82kV/cm calculated by hysteresis loop.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권6호
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• pp.418-424
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• 2000

sol-gel 방법으로 순수한 $TiO_2$와 Pb가 10 mol % 첨가된 $TiO_2(Pb_xTi_{1-x}O_2$(x = 0.1)) 분말과 박막을 제조하였다. $TiO_2$제조에는 titanium isopropoxide와 ethanol이 $Pb_xT_{1-x}O_2$(x = 0.1) 제조에는 lead acetate trihydrate와 titanium triisopropoxide monoacethylacetonate이 사용되었다. P-type Si(100) wafer, ITO glass 기판 위에 sol-gel spin-coating방법으로 박막을 형성시켰으며 상(phase)의 형성과 결정화를 위해서 400~$800^{\circ}C$에서 열처리하였다 준비된 분말 및 박막의 특성은 TGA/DTA, XRD, SEM, UV-visible spectrometer를 이용하여 검토하였다. XBD 측정 결과 A(101)면으로 우선 배향된 다결정성 anatase 형의 분말 및 박막을 얻을 수 있었고 Pb가 첨가된 박막에 대한 d-값의 작은 변화가 관측되었는데 이는 Pb가 $TiO_2$살창으로 들어왔음을 의미한다. UV-visible투과 스펙트럼측정 결과에 의하면 Pb가 첨가된 박막에서 투과 스펙트럼의 흡수파장이 장파장쪽으로 이동하는데 이는 Pb가 첨가되면 밴드 갭의 축소가 일어남을 의미한다.

• 한국표면공학회지
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• 제45권1호
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• pp.20-24
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• 2012

Multilayer passivation film on OLED with organic/inorganic hybrid structure as to diminish the thermal stress and expansion was researched to protect device from the direct damage of $O_2$ and $H_2O$ and improve life time characteristics. Red OLED doped with 1 vol.% Rubrene in $Alq_3$ was used as a basic device. The films consist of ITO(150 nm)/ELM200_HIL(50 nm)/ELM002_HTL(30 nm)/$Alq_3$: 1 vol.% Rubrene(30 nm)/$Alq_3$(30 nm) and LiF(0.7 nm)/Al(100 nm) which were formed in that order. Using LiF/$SiN_x$ as a buffer layer was determined because it significantly improved life time characteristics without suffering damage in the process of forming passivation film. Multilayer passivation film on buffer layer didn't produce much change in current efficiency, while the half life time at 1,000 $cd/m^2$ of OLED/LiF/$SiN_x$/E1/$SiN_x$ was 710 hours which showed about 1.5 times longer than OLED/LiF/$SiN_x$/E1 with 498 hours. futhermore, OLED/LiF/$SiN_x$/E1/$SiN_x$/E1/$SiN_x$ with 1301 hours showed about twice than OLED/LiF/$SiN_x$/E1/$SiN_x$ which demonstrated that superior characteristics of life time was obtained in multilayer passivation film. Through the above result, it was suggested using LiF/$SiN_x$ as a buffer layer could reduce the damage from the difference of thermal expansion coefficient in OLED with protective films, and epoxy layer in multilayer passivation film could function like a buffer between $SiN_x$ inorganic layers with relatively large thermal stress.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제1권1호
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• pp.17-21
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• 2000

In order to investigate the dependence of a content in lead lanthanum titanate (PLT) films and heat treatment, sol-gel process has been used. Four types of PLT thin films with the chemical formula, Pb$\_$1-x/ La$\_$x/Ti$\_$1-x/4/O$_3$(X=18, 21, 24 and 28 mole %) have been fabricated on Pt/Ti/SiO$_2$/Si multi-layers and ITO/glass substrates, The post-annealing temperature in the range of 400~700 $\^{C}$ is applied for the formation of perovskite structure in PLT films. The structureal, electrical and optical properties of PLT film with the addition of La content are estimated. The films orientation and surface structure of films are studied by XRD (X-ray diffraction) and SEM(scanning electron microscopy). The P-E hysteresis loop become narrower with increasing La content. The average transmittance of the films is about 80%.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.812-818
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• 2024

The volume and toxicity of radioactive waste can be decreased by separating the components of high-level liquid waste according to their properties. An impregnated silica-based adsorbent was prepared in this study by combining N,N,N',N',N",N"-hexa-n-octylnitrilotriacetamide (HONTA) extractant, N',N'-di-n-hexyl-thiodiglycolamide (Crea) extractant, and macroporous silica polymer composite particles (SiO₂-P). The performance of platinum-group metals adsorption and separation on prepared (HONTA + Crea)/SiO₂-P adsorbent was then assessed together with that of co-existing metal ions by batch-adsorption and chromatographic separation studies. From the batch-adsorption experiment results, (HONTA + Crea)/SiO₂-P adsorbent showed high adsorption performance of Pd(II) owing to an affinity between Pd(II) and Crea extractant based on the Hard and Soft Acids and Bases theory. Additionally, significant adsorption performance was observed toward Zr(IV) and Mo(VI). Compared with studies using the Crea extractant, the high adsorption performance of Zr(IV) and Mo(VI) is attributed to the HONTA extractant. As revealed from the chromatographic experiment results, most of Pd(II) was recovered from the feed solution using 0.2 M thiourea in 0.1 M HNO₃. Additionally, the possibility of recovery of Zr(IV), Mo(VI), and Re(VII) was observed using the (HONTA + Crea)/SiO₂-P adsorbent.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제16권1호
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• pp.1-6
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• 2016

Purpose: Fluorine doped tin oxide (FTO) bottom electrode for $Ta_2O_5$ based RRAM was studied to apply for transparent resistive switching memory devices owing to its superior transparency, good conductivity and chemical stability. Methods: $ITO/Ta_2O_5/FTO$ (ITF) and $ITO/Ta_2O_5/Pt$ (ITP) devices were fabricated on glass and Si substrate, respectively. UV-visible (UV-VIS) spectroscopy was used to examine transparency of the ITF device and its band gap energy was determined by conventional Tauc plot. Electrical properties, such as electroforming and voltage-induced RS characteristics were measured and compared. Results: The device with an FTO bottom electrode showed good transparency (>80%), low forming voltage (~-2.5V), and reliable bipolar RS behavior. Whereas, the one with Pt electrode showed both bipolar and unipolar RS behaviors unstably with large forming voltage (~-6.5V). Conclusion: Transparent and conducting FTO can successfully realize a transparent RRAM device. It is concluded that FTO electrode may form a stable interface with $Ta_2O_5$ switching layer and plays as oxygen ion reservoir to supply oxygen vacancies, which eventually facilitates a stable operation of RRAM device.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.311-311
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• 2016

최근 고성능 디스플레이 개발이 요구되면서 기존 비정질 실리콘(a-Si)을 대체할 산화물 반도체에 대한 연구 관심이 급증하고 있다. 여러 종류의 산화물 반도체 중 a-IGZO (amorphous indium-gallium-zinc oxide)가 높은 전계효과 이동도, 저온 공정, 넓은 밴드갭으로 인한 투명성 등의 장점을 가지며 가장 연구가 활발하게 보고되고 있다. 기존에는 SG(단일 게이트) TFT가 주로 제작 되었지만 본 연구에서는 DG(이중 게이트) 구조를 적용하여 고성능의 a-IGZO 기반 박막 트랜지스터(TFT)를 구현하였다. SG mode에서는 하나의 게이트가 채널 전체 영역을 제어하지만, double gate mode에서는 상, 하부 두 개의 게이트가 동시에 채널 영역을 제어하기 때문에 채널층의 형성이 빠르게 이루어지고, 이는 TFT 스위칭 속도를 향상시킨다. 또한, 상호 모듈레이션 효과로 인해 S.S(subthreshold swing)값이 낮아질 뿐만 아니라, 상(TG), 하부 게이트(BG) 절연막의 계면 산란 현상이 줄어들기 때문에 이동도가 향상되고 누설전류 감소 및 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. Dual gate mode로 동작을 시키면, TG(BG)에는 일정한 positive(or negative)전압을 인가하면서 BG(TG)에 전압을 가해주게 된다. 이 때, 소자의 채널층은 depletion(or enhancement) mode로 동작하여 다른 전기적인 특성에는 영향을 미치지 않으면서 문턱 전압을 쉽게 조절 할 수 있는 장점도 있다. 제작된 소자는 p-type bulk silicon 위에 thermal SiO2 산화막이 100 nm 형성된 기판을 사용하였다. 표준 RCA 클리닝을 진행한 후 BG 형성을 위해 150 nm 두께의 ITO를 증착하고, BG 절연막으로 두께의 SiO2를 300 nm 증착하였다. 이 후, 채널층 형성을 위하여 50 nm 두께의 a-IGZO를 증착하였고, 소스/드레인(S/D) 전극은 BG와 동일한 조건으로 ITO 100 nm를 증착하였다. TG 절연막은 BG 절연막과 동일한 조건에서 SiO2를 50 nm 증착하였다. TG는 S/D 증착 조건과 동일한 조건에서, 150 nm 두께로 증착 하였다. 전극 물질과, 절연막 물질은 모두 RF magnetron sputter를 이용하여 증착되었고, 또한 모든 patterning 과정은 표준 photolithography, wet etching, lift-off 공정을 통하여 이루어졌다. 후속 열처리 공정으로 퍼니스에서 질소 가스 분위기, $300^{\circ}C$ 온도에서 30 분 동안 진행하였다. 결과적으로 $9.06cm2/V{\cdot}s$, 255.7 mV/dec, $1.8{\times}106$의 전계효과 이동도, S.S, on-off ratio값을 갖는 SG와 비교하여 double gate mode에서는 $51.3cm2/V{\cdot}s$, 110.7 mV/dec, $3.2{\times}108$의 값을 나타내며 훌륭한 전기적 특성을 보였고, dual gate mode에서는 약 5.22의 coupling ratio를 나타내었다. 따라서 산화물 반도체 a-IGZO TFT의 이중게이트 구조는 우수한 전기적 특성을 나타내며 차세대 디스플레이 시장에서 훌륭한 역할을 할 것으로 기대된다.