• 제목/요약/키워드: Transmission Line Method(TLM)

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비정질 산화물 SiZnSnO 반도체 박막의 전기적 특성 분석 (Investigation on Electrical Property of Amorphous Oxide SiZnSnO Semiconducting Thin Films)

  • 변재민;이상렬
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권4호
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    • pp.272-275
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    • 2019
  • We investigated the electrical characteristics of amorphous silicon-zinc-tin-oxide (a-SZTO) thin films deposited by RF-magnetron sputtering at room temperature depending on the deposition time. We fabricated a thin film transistor (TFT) with a bottom gate structure and various channel thicknesses. With increasing channel thickness, the threshold voltage shifted negatively from -0.44 V to -2.18 V, the on current ($I_{on}$) and field effect mobility (${\mu}_{FE}$) increased because of increasing carrier concentration. The a-SZTO film was fabricated and analyzed in terms of the contact resistance and channel resistance. In this study, the transmission line method (TLM) was adopted and investigated. With increasing channel thickness, the contact resistance and sheet resistance both decreased.

Investigation of the Contact Resistance Between Amorphous Silicon-Zinc-Tin-Oxide Thin Film Transistors and Different Electrodes Using the Transmission Line Method

  • Lee, Byeong Hyeon;Han, Sangmin;Lee, Sang Yeol
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권1호
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    • pp.46-49
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    • 2016
  • A thin film transistor (TFT) has been fabricated using the amorphous 0.5 wt% Si doped zinc-tin-oxide (a-0.5 SZTO) with different electrodes made of either aluminium (Al) or titanium/aluminium(Ti/Al). Contact resistance and total channel resistance of a-0.5SZTO TFTs have been investigated and compared using the transmission line method (TLM). We measured the total resistance of 1.0×102 Ω/cm using Ti/Al electrodes. This result is due to Ti, which is a material known for its adhesion layer. We found that the Ti/Al electrode showed better contact characteristics between the channel and electrodes compared with that made of Al only. The former showed a less contact and total resistance. We achieved high performance of the TFTs characteristic, such as Vth of 2.6 V, field effect mobility of 20.1 cm2 V−1s−1, S.S of 0.9 Vdecade−1, and on/off current ratio of 9.7×106 A. It was demonstrated that the Ti/Al electrodes improved performance of TFTs due to enhanced contact resistance.

Ohmic Contact Properties of Nonpolar GaN Grown on r-plane Sapphire Substrate with Different Miscut Angle

  • Shin, Dongsu;Park, Jinsub
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.314.1-314.1
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    • 2014
  • The properties of Ni/Au Ohmic contacts formed on nonpolar a-plane GaN grown on r-plane sapphire substrate with different tilt angles are investigated using current-voltage (I-V) measurements. To investigate the effects of pattern direction and size on Ohmic contact properties of a-plane GaN, transmission line method (TLM) patterns are formed either along c-axis and m-axis on nonpolar GaN surface with different size. I-V measurement results show that the size of TLM pattern and formation direction of electrode have an effect on the electrical properties of a-plane GaN. The large sized patterns show the relatively lower sheet resistance compared to the small sized patterns. In addition, the sheet resistance of a-plane GaN along m-axis shows lower values than that along the c-axis. Finally, the effects of miscut angle of r-sapphire substrate ($0.2^{\circ}$, 0.4oand $0.6^{\circ}$) on electrical properties of a-plane GaN will be discussed.

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Ni/Si/Ni n형 4H-SiC의 오옴성 접합 (Ni/Si/Ni Ohmic contacts to n-type 4H-SiC)

  • 이주헌;양성준;노일호;김창교;조남인;정경화;김은동;김남균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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    • pp.197-200
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    • 2001
  • In this letter, we report on the investigation of Ni/Si/Ni Ohmic contacts to n-type 4H-SiC. Ohmic contacts have been formed by a vacuum annealing and $N_2$ gas ambient annealing method at $950^{\circ}C$ for 10 min. The specific contact resistivity ( $\rho_{c}$ ), sheet resistance($R_s$), contact resistance($R_c$), transfer length($L_T$) were calculated from resistance($R_T$) versus contact spacing(d) measurements obtained from 10 TLM(transmission line method) structures. The resulting average values of vacuum annealing sample were $\rho_{c}=3.8{\times}10^{-5}\Omega cm^{3}$, $R_{c}=4.9{\Omega}$, $R_{T}=9.8{\Omega}$ and $L_{T}=15.5{\mu}m$, resulting average values of another sample were $\rho_{c}=2.29{\times}10^{-4}\Omega cm^{3}$, $R_{c}=12.9{\Omega}$ and $R_{T}=25.8{\Omega}$. The physical properties of contacts were examined using X-Ray Diffraction and Auger analysis, there was a uniform intermixing of the Si and Ni, migration of Ni into the SiC.

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TFT 채널층으로 사용하기 위한 IGZO박막의 산소분압에 따른 특성변화

  • 신주홍;김지홍;노지형;이경주;김재원;도강민;박재호;조슬기;여인형;문병무
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.260-260
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    • 2011
  • 투명 비정질 산화물반도체는 디스플레이의 구동소자인 박막 트랜지스터에 채널층으로 사용된다. 또한 투명하면서 유연성이 있는 소자를 저비용으로 제작할 수 있는 장점을 가진다. 투명 산화물반도체 재료 중 IGZO는 Si 또는 GaAs와 같은 공유결합성 반도체와는 다른 전자 배치로 전도대가 금속이온의 ns 궤도에서 형성되며, 가전도대가 산소 음이온의 2p 궤도에서 형성된다. 특히 큰 반경의 금속 양이온은 인접한 양이온과 궤도 겹침이 크게 발생하게 되며 캐리어의 효과적인 이동 경로를 제공해줌으로써 다른 비정질 반도체와는 다르게 높은 전하이동도(~10 $cm^2$/Vs)를 가진다. 따라서 저온공정에서 우수한 성능의 TFT소자를 제작할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 TFT 채널층으로 사용하기 위한 a-IGZO박막의 산소분압에 따른 특성변화를 분석 하였다. a-IGZO박막은 Pulsed Laser Deposition (PLD)를 이용하여 산소분압(20~200 mTorr) 변화에 따라 Glass기판에 증착하였다. 증착된 a-IGZO 박막의 구조적 특성으로는 X-ray diffraction (XRD), Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), 광학적 특성은 UV-vis spectroscopy 분석을 통해서 알아보았다. TFT 채널층의 조건으로는 낮은 off-current, 높은 on-off ratio를 위해 고저항 ($10^3\;{\Omega}cm$)의 진성반도체 성질과 source/drain금속과의 낮은 접촉저항(ohmic contact) 등의 전기적 성질이 필요하다. 따라서 이러한 전기적 특성확인을 위해 transmission line method (TLM)을 사용하여 접촉저항과 비저항을 측정하였고, 채널층으로 적합한 분압조건을 확인해볼 수 있었다.

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Ni/Si/Ni n형 4H-SiC의 오옴성 접합 (Ni/Si/Ni Ohmic contacts to n-type 4H-SiC)

  • 이주헌;양성준;노일호;김창교;조남인;정경화;김은동;김남균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.197-200
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    • 2001
  • In this letter, we report on the investigation of Ni/Si/Ni Ohmic contacts to n-type 4H-SiC. Ohmic contacts have been formed by a vacuum annealing and N$_2$ gas ambient annealing method at 950$^{\circ}C$ for 10 min. The specific contact resistivity($\rho$$\sub$c/), sheet resistance(R$\sub$S/), contact resistance(R$\sub$S/), transfer length(LT) were calculated from resistance(R$\sub$T/) versus contact spacing(d) measurements obtained from 10 TLM(transmission line method) structures. The resulting average values of vacuum annealing sample were $\rho$$\sub$c/=3.8x10$\^$-5/ Ω$\textrm{cm}^2$ , R$\sub$c/=4.9Ω, R$\sub$T/=9.8Ω and L$\sub$T/=15.5$\mu\textrm{m}$, resulting average values of another sample were $\rho$$\sub$c/=2.29x10$\^$-4/ Ω$\textrm{cm}^2$ , R$\sub$c/=12.9Ω, R$\sub$T/=25.8Ω. The Physical properties of contacts were examined using X-Ray Diffraction and Auger analysis, there was a uniform intermixing of the Si and Ni, migration of Ni into the SiC.

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낮은 접촉 저항을 갖는 Co/Si/co n형 4H-SiC의 오옴성 접합 (Low resistivity Ohmic Co/Si/Co contacts to n-type 4H-SiC)

  • 김창교;양성준;이주헌;조남인;정경화;김남균;김은동;김동학
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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    • pp.764-768
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    • 2002
  • Characteristics of ohmic Co/Si/Co contacts to n-type 4H-SiC are investigated systematically. The ohmic contacts were formed by annealing Co/Si/Co sputtered sequentially. The annealings were performed at $800^{\circ}C$ using RTP in vacuum ambient and $Ar:H_2$(9:1) ambient, respectively. The specific contact resistivity$(\rho_c)$, sheet resistance$(R_s)$, contact resistance$(R_c)$, transfer length$(L_T)$ were calculated from resistance$(R_T)$ versus contact spacing(d) measurements obtained from TLM(transmission line method) structure. While the resulting measurement values of sample annealed at vacuum ambient were $\rho_c=1.0{\tiimes}10^{-5}{\Omega}cm^2$, $R_c=20{\Omega}$ and $L_T$ = 6.0 those of sample annealed at $Ar:H_2$(9:1) ambient were $\rho_c=4.0{\tiimes}10^{-6}{\Omega}cm^2$, $R_c=4.0{\Omega}$ and $L_T$ = 2.0. The physical properties of contacts were examined using XRD and AES. The results showed that cobalt silicide was formed on SiC and Co was migrated into SiC.

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3차원의 회로 모델링을 이용한 청색 GaN/InGaN LED의 전류 확산 효과에 관한 연구 (Study on the Current Spreading Effect of Blue GaN/InGaN LED using 3-Dimensional Circuit Modeling)

  • 황성민;심종인
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.155-161
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    • 2007
  • 본 논문에서는 GaN/InGaN 다중양자우물(MQW)의 청색 발광 다이오드(LED)에서의 3차원적인 전류 및 2차원적인 광 분포를 보여 주기 위해 새롭고 간단한 3차원 회로 모델링과 해석이 처음으로 제안되었으며 이를 실험적으로 검증하였다. LED의 회로 파라미터들은 금속 및 에피 박막의 저항과 다이오드만으로 이루어져 있으며 각각의 파라미터는 전송선 모델(TLM) 및 전압-전류의 특성으로부터 얻을 수 있다. 제안된 방법과 회로 파라미터를 상부로 발광하는(top-surface emitting) LED에 적용하여 금속 및 에피 박막의 각 저항 변화에 따라 활성층을 지나가는 전류 분포의 효과를 정량적으로 해석하였다. 그리고 제작된 청색 LED 소자의 발광 분포는 p-전극 주위에서 어두운 발광 분포를 보이는 해석 결과와 유사한 경향을 보여주었다.

Ti Source/Drain 전극 접합 특성이 InGaZnO 기반 박막형 트랜지스터 특성에 미치는 영향 연구

  • 최광혁;김한기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.310-310
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    • 2013
  • 본 연구에서는 Titanium (Ti) source/drain 전극 접합이 차세대 비정질 InGaZnO (IGZO) 기반 박막형 트랜지스터에 미치는 영향을 화학적, 구조적, 전기적 특성 분석을 통하여 관찰하고 Ti/IGZO 접합 특성을 설명할 수 있는 메커니즘을 제시하였다. IGZO 기반 박막형 트랜지스터 소자의 구동 특성은 transmission line method (TLM) 패턴 공정을 이용하여 정량적으로 분석되었다. 비정질 IGZO 기반의 박막형 트랜지스터에서 Ti source/drain 전극 접합에 의한 구동 특성 변화 및 영향을 확인하기 위하여 금속/산화물 계면 반응성이 낮은 silver (Ag) source/drain 전극이 reference로 비교되었으며, 그 결과 Ti source/drain 전극 접합이 적용된 비정질 IGZO 트랜지스터의 경우 Ti 금속과 IGZO 산화물 계면에 형성되는 열역학적으로 안정한 $TiO_x$ 층의 형성에 의해 VT ($-{\Delta}0.52V$) shift 및 saturation mobility ($8.48cm^2$/Vs) 상승됨을 확인하였다. 뿐만 아니라 TLM 패턴을 이용한 IGZO 트랜지스터의 전기적 변수 도출 및 수치적 해석으로부터 $TiO_x$ 계면층 형성이 Ti 금속과 비정질 InGaZnO 계면에서의 effective contact resistivity를 효과적으로 낮출 수 있음을 확인하였다. Ti source/drain 전극 접합에 의해 발생되는 $TiO_x$ 계면층의 화학적, 구조적 특성과 $TiO_x$ 계면층 생성에 의한 소자 특성 변화를 연관시켜 해석함으로써, IGZO 기반 박막형 트랜지스터에서의 Ti source/drain 전극 접합이 비정질 IGZO 기반 박막형 트랜지스터에 미치는 영향을 설명하였다.

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PLD를 이용한 (100) $LaAlO_3$ 기판위의 ZnO 에피택셜 박막 성장 (Epitaxial Growth of ZnO Thin Films on (100) $LaAlO_3$ Substrate by Pulsed Laser Deposition)

  • 조대형;김지홍;문병무;조영득;구상모
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.256-256
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    • 2008
  • We report epitaxial growth of ZnO thin films on (100) single-crystalline $LaAlO_3$ (LAO) substrates using pulsed laser deposition (PLD) at different substrate temperatures (400~$800^{\circ}C$). The structural and electrical properties of the films have been investigated by means of X-ray diffraction (XRD), atomic force microscope (AFM), transmission line method (TLM). The poly-crystalline of $\alpha$- and c-axis oriented ZnO film was formed at lower deposition temperature ($T_s$) of $400^{\circ}C$. At higher $T_s$, however, the films exhibit single-crystalline of $\alpha$-axis orientation represented by ZnO[$\bar{1}11$ || LAO <001>. The electrical properties of ZnO thin films depend upon their crystalline orientation, showing lower electrical resistivity values for $\alpha$-axis oriented ZnO films.

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