• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제9권1호
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• pp.35-40
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• 2010

We have investigated the effects of hydrogen injection via in-situ gas addition ($O_2$, $H_2$, or $O_2$ + $H_2$ gas) and plasma post-treatment (Ar or Ar + H plasma) on material properties of ZnO that is considered to be as a channel layer in transparent thin film transistors. The variations in the electrical resistivity, optical transmittance and bandgap energy, and crystal quality of ZnO thin films were characterized in terms of the methods and conditions used in hydrogen injection. The resistivity was significantly decreased by injection of hydrogen; approximately $10^6\;{\Omega}cm$ for as-grown, $1.2\;{\times}\;10^2\;{\Omega}cm$ for in-situ with $O_2/H_2\;=\;2/3$ addition, and $0.1\;{\Omega}cm$ after Ar + H plasma treatment of 90 min. The average transmittance of ZnO films measured at a wavelength of 400-700 nm was gradually increased by increasing the post-treatment time in Ar + H plasma. The optical bandgap energy of ZnO films was almost monotonically increased by decreasing the $O_2/H_2$ ratio in in-situ gas addition or by increasing the post-treatment time in Ar + H plasma, while the post-treatment using Ar plasma hardly affected the bandgap energy. The role of hydrogen in ZnO was discussed by considering the creation and annihilation of oxygen vacancies as well as the formation of shallow donors by hydrogen.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제36권2호
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• pp.321-324
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• 2014

This letter describes a two-phase clock oxide thin-film transistor shift register that executes a robust operation over a wide threshold voltage range and clock coupling noises. The proposed circuit employs an additional Q generation block to avoid the clock coupling noise effects. A SMART-SPICE simulation shows that the stable shift register operation is established for the clock coupling noises and the threshold voltage variation from -4 V to 5 V at a line time of $5{\mu}s$. The magnitude of coupling noises on the Q(15) node and Qb(15) node of the 15th stage is respectively -12.6 dB and -26.1 dB at 100 kHz in the proposed circuit, compared to 6.8 dB and 10.9 dB in a conventional one. In addition, the estimated power consumption is 1.74 mW for the proposed 16-stage shift registers at $V_{TH}=-1.56V$, compared to 11.5 mW for the conventional circuits.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.89-98
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• 1999

본 논문에서는 a-Si(amorphous-Silicon) TFT(Thin Film Transistor) LCD (Liquid Crystal Display)상에서 다중 비디오 신호원을 디스플레이 할 수 있는 $\Delta$-shaped 보간 방식올 제안하였다. 제안한 방식은 단순한 회로만으로 구현이 가능하므로 펼드 메모리와 같은 비용의 증가 없이도 평판 디스플레이(FPD : Flat Panel D Display) 시스템에 적용될 수 있다. 제안한 방식과 기존의 방식을 비교하기 위하여 PSNR(Peak Signal Noise Ratio)을 도입하였으며, 컴퓨터 시율레이션상의 처리결과를 에지 특성에 초점을 두어 평가하였다. 컴퓨터 시율레이션을 통해 에지와 이미지의 국부특정의 관점에서 볼 때, 제안한 방식이 기존의 방식보다 우수함을 확인하였다. 마지막으로 제안한 방식의 특성과 트레이드 오프(trade-off)에 대하여 논하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.233-233
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• 2014

InGaZnO 박막트랜지스터(TFT)는 기존의 널리 사용되던 비정질 실리콘보다 높은 전하이동도와 Ion/off, 우수한 균일성과 신뢰성의 장점으로 최근 AMOLED양산에 적용되기 시작 하였다. 그러나 60인치 이상의 대면적 디스플레이와 초고해상도의 성능을 동시에 만족하기 위해 10 cm2/Vs정도의 전하이동도를 가지는 InGaZnO로는 한계가 있어 30 cm2/Vs 이상의 전하이동도를 가지는 물질의 연구가 필요하다. 연구에서는 높은 전하이동도를 만족하기 위해 InO2를, 우수한 신뢰성을 가지는 SnO2를 포함하는 InZnSnO로 실험을 진행하였다. 스퍼터링 시스템에서 ITO 타겟과 ZTO 타겟을 사용하여 동시증착법으로 채널을 증착하였고, 산소 분압 변화시에 IZTO TFT 소자 특성의 의존성을 평가하였다. Ar : O2=10 : 0 일 때와 Ar : O2=7 : 3 일 때의 이동도가 각각 12.6cm2/Vs, 19.7cm2/Vs로 산소 비율이 증가함에 따라 전하이동도가 증가하였다. 기존 IGZO 산화물 반도체에서는 산소 비율이 증가하면 산소공공(VO) 농도감소로 인해 전하이동도가 감소한다. 이는 전하농도가 증가하면 전하이동도가 증가하는 percolation 전도기구로 이해할 수 있다. 그러나 본 IZTO 물질에서는 산소비율 증가에 따라 오히려 전하이동도가 증가하였는데, 이는 IZTO 반도체에 함유된 Sn 이온의 가전자상태가 +2/+4가의 상대적 비율이 산소농도에 따라 의존하기 때문인 것으로 분석되었다.

• 한국안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.50-54
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• 2009

Ionizer is used for improving manufacturing process and reducing inferior goods in the clean room. As a general rule, neutralization of the electrostatic charge is most important to make TFT-LCD, PDP and OLED. Pulse AC-static eliminator with output voltage of about 10.5kV has been used these days as neutralization device. But this device has a problem with lower performance which was caused by particles-adhesion on the electrode when it has been used for a long time. So we studied to solve the problem with lower performance using high Frequency(72kHz) static eliminator which was produced by Piezo transformer device, and compared Pulse-AC type with Piezo-electronic device such as decay time and ion balance for 10 weeks periods. As a result of this study, we found that Piezo transformer device has been maintained normal condition for 10 weeks. Also, we made the rule by this study, normally Piezo transformer device has to clean the electrode during every 11th weeks.

• 한국재료학회지
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• 제10권3호
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• pp.212-217
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• 2000

일반적으로 TFT(thin film transistor)의 유전체막으로 실리콘 질화막($Si_3$$N_4$)이나 실리콘 산화막(SiO$_2$)을 $200-300^{\circ}C$의 온도에서 증착을 하게 되는데 본 연구에서는 비정질 실리콘과 유전체막 사이의 계면 특성 특히 계면의 거칠기를 향상시키기 위해서 기존의 증착법이 아니라 비정질 실리콘(a-Si:H)과 산소 ECR 플라즈마의 반응에 의한 산화 막의 성장법을 시도했는데, 이때 기판은 의도적으로 가열하지 않았으며 특히 본 연구에서는 기존의 시도와는 달리 ECR 플라즈마를 형성할 때 마이크로파 전력에 pulse를 가하는 방법을 최초로 시도했고, 계면에 불순물의 혼입을 최대한으로 줄이기 위해서 진공을 파괴하지 않은 상태로 산화막을 연속적으로 성장시키는 방법을 이용했다. Pulse를 가했을 경우에는 pulse를 가하지 않은 경우에 비해서 화학양론적 측면, 유전상수, 산화막의 표면 평탄도 등에서 우수한 산화막이 성장했으며, 특히 비정질 실리콘과 유전체막 사이의 계면 특성을 반영하는 산화막의 표면 평탄도가 1/3정도로 획기적으로 줄어들었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.12-12
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• 2010

Time dependence of the shift of the threshold voltage of amorphous hafnium-indium-zinc oxide (a-HIZO) has been reported under on-current stress condition. a-HIZO thin films were deposited on $SiO_2$/Si (100) by rf magnetron sputtering. XPS measurement indicates that the Hf metal cations in a-HIZO system after annealing process reduce oxygen vacancies by binding oxygen. It was found that the Hf metal cation can be effectively incorporated in the IZO thin films as a suppressor against both the oxygen deficiencies and the carrier generation in the ZnO-based system.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.264-264
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• 2016

최근에 charge trap flash (CTF) 기술은 절연막에 전하를 트랩과 디트랩 시킬 때 인접한 셀 간의 간섭현상을 최소화하여 오동작을 줄일 수 있으며 낸드 플래시 메모리 소자에 적용되고 있다. 낸드 플래시 메모리는 고집적화, 대용량화와 비휘발성 등의 장점으로 인해 핸드폰, USB, MP3와 컴퓨터 등에 이용되고 있다. 기존의 실리콘 기반의 플래시 메모리 소자는 좁은 밴드갭으로 인해 투명하지 않고 고온에서의 공정이 요구되는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위해 실리콘의 대체 물질로 산화물 반도체 기반의 플래시 메모리 소자들이 연구되고 있다. 산화물 반도체 기반의 플래시 메모리 소자는 넓은 밴드갭으로 인한 투명성을 가지고 있으며 저온에서 공정이 가능하여 투명하고 유연한 기판에 적용이 가능하다. 다양한 산화물 반도체 중에서 비정질 In-Ga-Zn-O (a-IGZO)는 비정질임에도 불구하고 우수한 전기적인 특성과 화학적 안정성을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 플래시 메모리의 고집적화가 요구되면서 절연막에 high-k 물질을 atomic layer deposition (ALD) 방법으로 적용하고 있다. ALD 방법을 이용하면 우수한 계면 흡착력과 균일도를 가지는 박막을 정확한 두께로 형성할 수 있는 장점이 있다. 또한, high-k 물질을 절연막에 적용하면 높은 유전율로 인해 equivalent oxide thickness (EOT)를 줄일 수 있다. 특히, HfOx와 AlOx가 각각 trap layer와 blocking layer로 적용되면 program/erase 동작 속도를 증가시킬 수 있으며 넓은 밴드갭으로 인해 전하손실을 크게 줄일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 ALD 방법으로 AlOx와 HfOx를 게이트 절연막으로 적용한 a-IGZO 기반의 thin-film transistor (TFT) 플래시 메모리 소자를 제작하여 메모리 특성을 평가하였다. 제작 방법으로는, p-Si 기판 위에 열성장을 통한 100 nm 두께의 SiO2를 형성한 뒤, 채널 형성을 위해 RF sputter를 이용하여 70 nm 두께의 a-IGZO를 증착하였다. 이후에 소스와 드레인 전극에는 150 nm 두께의 In-Sn-O (ITO)를 RF sputter를 이용하여 증착하였고, ALD 방법을 이용하여 tunnel layer에 AlOx 5 nm, trap layer에 HfOx 20 nm, blocking layer에 AlOx 30 nm를 증착하였다. 최종적으로, 상부 게이트 전극을 형성하기 위해 electron beam evaporator를 이용하여 platinum (Pt) 150 nm를 증착하였고, 계면 결함을 최소화하기 위해 퍼니스에서 질소 가스 분위기, $400^{\circ}C$, 30 분의 조건으로 열처리를 했다. 측정 결과, 103 번의 program/erase를 반복한 endurance와 104 초 동안의 retention 측정으로부터 큰 열화 없이 메모리 특성이 유지되는 것을 확인하였다. 결과적으로, high-k 물질과 산화물 반도체는 고성능과 고집적화가 요구되는 향후 플래시 메모리의 핵심적인 물질이 될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.618-618
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• 2013

Graphene is only one atom thick planar sheet of sp2-bonded carbon atoms arranged in a honeycomb crystal lattice, which has flexible and transparent characteristics with extremely high mobility. These noteworthy properties of graphene have given various applicable opportunities as electrode and/or channel for various flexible devices via suitable physical and chemical modifications. In this work, for the development of all-graphene devices, we performed to synthesize alternately patterned structure of mono- and multi-layer graphene by using the patterned Ni film on Cu foil, having much different carbon solid solubilities. Depending on the process temperature, Ni film thickness, introducing occasion of methane and gas ratio of CH4/H2, the thickness and width of the multi-layer graphene were considerably changed, while the formation of monolayer graphene on just Cu foil was not seriously influenced. Based on the alternately patterned structure of mono- and multi-layer graphene as a channel and electrode, respectively, the flexible TFT (thin film transistor) on SiO2/Si substrate was fabricated by simple transfer and O2 plasma etching process, and the I-V characteristics were measured. As comparing the change of resistance for bending radius and the stability for a various number of repeated bending, we could confirm that multi-layer graphene electrode is better than Au/Ti electrode for flexible applications.