• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.409-409
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• 2012

모바일 및 TV, 모니터 부분에서 AMOLED의 비약적인 시장 점유율 확대와 더불어 TFT 소자 부문에서도 많은 집중과 연구개발이 이루어지고 있다. 높은 이동도를 필요로 하는 AMOLED의 구동 회로에 채널층으로서 a-Si이 낮은 이동도로 인한 한계에 부딪히며 더 이상 쓰일 수 없게 되었고, 현재 우수한 이동도와 균일성, 제조 원가 절감의 효과 등 많은 장점을 보유한 산화물 TFT가 접목되고 있다. 현재까지 IGZO, ZnO 등이 많이 연구되며 실제로 AMOLED 용 TFT 소자에 적용 되고 있다. 본 연구에서는 산화물질인 ZTO (Zinc-Tin-Oxide)를 이용하여 TFT를 제작하였다. n-type 웨이퍼에 PECVD를 이용하여 $SiO_2$를 100 nm 증착한 뒤 spin coater로 ZTO용액을 30 nm 증착하였다. ZTO의 최적화된 열처리 온도인 $450^{\circ}C$에서 annealing을 해준 다음에 thermal evaporator로 source와 drain을 증착하였다. Gate 컨택을 위하여 웨이퍼 후면에 silver paste를 이용해 소자를 완성하였다. 산화물질 특성상 환경변화에 민감한 경향성을 보이기 때문에 현재 산화물 TFT는 신뢰성 분석에 많은 연구가 진행되고 있다. 완성된 ZTO TFT 소자를 빛과 수분에 일정한 시간 노출시킨 뒤 I-V 측정을 통하여 소자 열화를 분석하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.12 no.6
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• pp.271-274
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• 2011

Screen-printed source and drain electrodes were used for a spin-coated and inkjet-processed zinc-tin oxide (ZTO) TFTs for the first time. Source and drain were silver nanoparticles. Channel length was patterned using screen printing technology. Different silver nanoinks and process parameters were tested to find optimal source and drain contacts Relatively good electrical properties of a screen-printed inkjet-processed oxide TFT were obtained as follows; a mobility of 1.20 $cm^2$/Vs, an on-off current ratio of $10^6$, a Vth of 5.4 V and a subthreshold swing of 1.5 V/dec.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.159-159
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• 2008

투명전도체 (transparent conducting oxides: TCOs) 는 일반적으로 $10^3\Omega^{-1}Cm^{-1}$의 전도도, 가시광 영역에서 80%이상의 투명성을 가지는 재료로서, 액정 박막 표시 장치(TFT-LCD), 광기전성 소자, 유기 발광 소자, 에너지 절약 창문, 태양전지(sollar cell) 등 전극으로 사용되고 있다. 최근에는 TCO의 전도도특성을 조절하여 반도성특성을 가진 투명 산화물 반도체(transparent oxide semiconductor: TOS) 을 이용한 박막 트랜지스터 연구가 활발히 진행 중이다. 기존의 실리콘을 기반으로 하는 박막 트랜지스터의 낮은 이동도, 불투명성의 특성을 가지고 있지만, 산화물 박막트랜지스터는 높은 이동도를 발현 할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 산화물을 이용하므로 투명한 특성도 발현 할 수 있어 차세대 디스플레이의 구동소자로서 응용연구가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 박막트랜지스터 channel layer로서의 Indium-Tin-Zinc oxide 적용특성을 조사하였다. Indium, Tin, Zinc 의 혼합비율을 다양하게 조절하여 타겟을 제작하였다. 이를 RF magnetron sputtering 를 이용하여 박막으로 성장시켰으며, 기판으로는 glass 기판을 사용하였다. 박막 성장시 아르곤과 산소의 비율을 다양하게 조절하였다. 성장시킨 박막은 Hall effect, Transmittance, Work function, XRD등을 이용하여 전기적, 광학적, 구조특성을 평가하였다. Indium-Tin-Zinc Oxide(ITZO) 을 channel layer로 사용하여 Thin-film transistor 을 제작하여, TFT의 I-V 및 stability특성을 평가하였다.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.13 no.1
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• pp.43-49
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• 2014

Zinc-tin oxides (ZTO) thin film transistors have been fabricated at different process pressure via re sputtering technique. TFT properties were improved by depositing channel layers at lower pressure. From the analysis of TFTs comprised of multi layer channel, deposited consecutively at different sputtering pressure, it was suggested that the electrical characteristics of TFTs were mainly affected by interfacial layer due to their high conductance, however, the stability under the NBIS condition was influenced by whole bulk layer due to low concentration of positive charges, which might be generated by the oxygen vacancy transition, from Vo0 to $Vo^{2+}$. Those improvements were attributed to increasing sputtered target atoms and decreasing harmful effects of oxygen molecules by adopting low sputtering pressure condition.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.10-10
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• 2009

We have fabricated transparent and flexible thin film transistor(TFT) on polyethylene terephthalate(PET) substrate using Zinc Oxide (ZnO) and Indium Tin Oxide (ITO) film as active layer and electrode. The transfer printing method was used for printing the device layer on target plastic substrate at room temperature. This approach have an advantage to separate the high temperature annealing process to improve the electrical properties of ZnO TFT from the device process on plastic substrate. The resulting devices on plastic substrate presented mechanical and electrical properties similar with those on rigid substrate.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2007.08a
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• pp.875-877
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• 2007

Zinc tin oxide (ZTO) sol-gel solution was synthesized for ink-jet printable semiconducting ink. Bottom-contact type TFT was produced by printing the ZTO layer between the source and drain electrodes. The transistor involving the ink-jet printed ZTO had the $mobility\;{\sim}\;0.01\;cm^2V^{-1}s^{-1}$. We demonstrated the direct-writing of semiconducting oxide for solution processed TFT fabrication.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.26 no.12
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• pp.676-680
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• 2016

We have investigated the properties of thin film transistors(TFT) fabricated using zinc tin oxide(ZTO) thin films deposited via on-axis sputtering and FTS methods. ZTO thin films deposited by FTS showed lower root-mean-square(RMS) roughness and more uniformity than those deposited via on-axis sputtering. We observed enhanced electrical properties of ZTO TFT deposited via FTS. The ZTO films were deposited at room temperature via on-axis sputtering and FTS. The as-deposited ZTO films were annealed at $400^{\circ}C$. The TFT using the ZTO films deposited via FTS process exhibited a high mobility of $12.91cm^2/V.s$, a low swing of 0.80 V/decade, $V_{th}$ of 5.78 V, and a high $I_{on/off}$ ratio of $2.52{\times}10^6$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.209.1-209.1
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• 2015

Indium gallium zinc oxide (IGZO), indium zinc oxide (IZO) 그리고 zinc tin oxide (ZTO) 같은 zinc oxide 기반의 산화물 반도체는 높은 이동도, 투과도 그리고 유연성 같은 장점을 갖고 있어, display application의 backplane 소자로 적용되고 있다. 또한 최근에는 산화물 반도체를 이용한 thin-film transistor (TFT) 뿐만아니라 resistive random access memory (RRAM), flash memory 그리고 pH 센서 등 다양한 반도체 소자에 적용을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 zinc oxide 기반의 산화물 반도체의 전기 화학적 불안정성은 위와 같은 소자에 적용하는데 제약이 있다. 산화물 반도체의 안정성에 영향을 미치는 다양한 요인들 중 한 가지는, sputter 같은 plasma를 이용한 공정 진행 시 active layer가 plasma에 노출되면서 threshold voltage (Vth)가 급격하게 변화하는 plasma damage effect 이다. 급격한 Vth의 변화는 동작 전압의 불안정성을 가져옴과 동시에 누설전류를 증가시키는 결과를 초래 한다. 따라서 본 연구에서는, IGZO 기반의 TFT를 제작 후 plasma 분위기에 노출시켜, power와 노출 시간에 따른 전기적 특성 변화를 확인 하였다. 또한, thermal annealing을 적용하여 열처리 온도와 시간에 따른 Vth의 회복특성을 조사 하였다. 이러한 결과는 추후 산화물 반도체를 이용한 다양한 소자 설계 시 유용할 것으로 기대된다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2009.10a
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• pp.464-465
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• 2009

A new level shifter using n-channel aluminum-doped zinc tin oxide (AZTO) thin film transistors (TFTs) was proposed to integrate driving circuits on qVGA panels for mobile display applications. The circuit used positive feedback loop to overcome limitations of circuits designed with oxide TFTs which is depletion mode n-channel TFTs. The measured results shows that the proposed circuit shifts 10 V input voltage to 20 V output voltage and its power consumption is 0.46 mW when the supply voltage is 20 V and the operating frequency is 10 kHz.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.28 no.4
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• pp.247-253
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• 2018

We examined the characteristics of indium tin zinc oxide (ITZO) thin film transistors (TFTs) on polyimide (PI) substrates for next-generation flexible display application. In this study, the ITZO TFT was fabricated and analyzed with a SiOx/SiNx gate insulator deposited using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) below $350^{\circ}C$. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectroscopy (SIMS) results revealed that the oxygen vacancies and impurities such as H, OH and $H_2O$ increased at ITZO/gate insulator interface. Our study suggests that the hydrogen related impurities existing in the PI and gate insulator were diffused into the channel during the fabrication process. We demonstrate that these impurities and oxygen vacancies in the ITZO channel/gate insulator may cause degradation of the electrical characteristics and bias stability. Therefore, in order to realize high performance oxide TFTs for flexible displays, it is necessary to develop a buffer layer (e.g., $Al_2O_3$) that can sufficiently prevent the diffusion of impurities into the channel.