• 접착 및 계면
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• 제21권4호
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• pp.129-134
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• 2020

공액분자반도체와 고분자절연체 계면에서 전하트래핑을 이해하는 것은 장시간 구동가능한 안정성 높은 유기전계효과 트랜지스터(이하 유기트랜지스터) 개발을 위해 중요하다. 본 연구에서는 다양한 분자량의 고분자절연체를 이용한 유기트랜지스터의 전하이동 특성을 평가하였다. Polymethyl methacrylate (PMMA) 표면 위에 적층된 펜타센 공액반도체의 모폴로지와 결정성은 PMMA 분자량에 무관함이 나타났다. 그 결과 트랜지스터 소자의 초기 트랜스퍼 곡선과 전하이동도는 분자량에 상관없었다. 하지만, 적정한 상대습도 환경에서 소자에 바이어스가 인가되었을 경우, 바이어스 스트레스 효과로 불리는 드레인전류 감소와 트랜스퍼 곡선 이동은 PMMA 분자량이 감소할수록 증대됨이 관찰되었다(분자량 효과). 분자량 효과에 의한 전하트래핑은 회복이 매우 어려운 비가역적인 과정임을 밝혀 내었다. 이러한 분자량 효과는 PMMA 존재하는 고분자사슬 말단의 밀도 변화에 의한 것으로 판단된다. 즉, PMMA 고분자사슬 말단이 가지는 자유부피가 전하트랩으로 작용하여 분자량에 민감한 바이어스 스트레스 효과를 일으킨 것으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.86-92
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• 2020

본 연구에서 소스/드레인 전극이 위치하는 기판의 접촉영역과 두 전극사이 채널영역의 표면 에너지를 선택적으로 다르게 제어하여 고분자 트랜지스터의 소자성능과 전하주입 특성에 미치는 영향을 확인하였다. 채널영역의 표면에너지를 낮게 유지하면서 접촉영역의 표면에너지를 높였을 때 고분자 트랜지스터의 전하이동도는 0.063 ㎠/V·s, 접촉저항은 132.2 kΩ·cm, 그리고 문턱전압이하 스윙은 0.6 V/dec로 나타났으며, 이는 원래 소자에 비해 각각 2배와 30배 이상 개선된 결과이다. 채널길이에 따른 계면 트랩밀도를 분석한 결과, 접촉영역에서 선택적 표면처리에 의해 고분자반도체 분자의 공액중첩 방향과 전하주입 방향이 일치되면서 전하트랩 밀도가 감소한 것이 성능향상의 주요한 원인으로 확인되었다. 본 연구에서 적용한 전극과 고분자 반도체의 접촉영역에 선택적 표면처리 방법은 기존의 계면저항을 낮추는 다양한 공정과 함께 활용됨으로써 트랜지스터 성능향상을 최대화할 수 있는 가능성을 가진다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.64-66
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• 2009

We obtained high performance of n-type organic thin film transistors (OTFTs) using a solution process. N, N' bis-(octyl-)-dicyanoperylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) (PDI-$8CN_2$) in ambient air. Low work function interlayer on source/drain is needed to enhance the electron injection to low LUMO level of n-type organic semiconductor. By using self-assembled monolayer (SAM) the field-effect mobility of 0.33 $cm^2$/Vs was achieved.

• 접착 및 계면
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• 제22권3호
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• pp.91-97
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• 2021

본 연구는 Parylene C 유전체 표면에 유기 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM) 중간층을 도입함으로써 표면특성을 제어하고 최종적으로 유기전계효과 트랜지스터(organic field-effect transistors, OFETs)의 전기적 안정성을 향상시킨 결과를 제시하였다. 유기 중간층을 적용함으로써, Parylene C 게이트 유전체의 표면 에너지를 제어하였으며, OFET의 가장 중요한 성능변수인 전계효과 이동도(field-effect transistor, μ_FET)와 문턱 전압 (threshold voltage, V_th)의 성능향상과 구동 안정성을 증대시켰다. 단순히 Parylene C 유전체를 적용한 Bare OFET에서 μ_FET 값은 0.12 cm²V^-1s^-1가 측정되었으나, hexamethyldisilazane (HMDS)과 octadecyltrichlorosilane (ODTS)를 중간층으로 적용된 소자에서는 각각 0.32과 0.34 cm²V^-1s^-1로 μ_FET가 증가하였다. 또한 1000번의 transfer 특성의 반복측정을 통해 ODTS 처리한 OFET의 μ_FET와 V_th의 변화가 가장 작게 나타남을 확인하였다. 이 연구를 통해 유기 SAM 중간층, 특히 ODTS는 효과적으로 Parylene C 표면을 알킬 사슬로 덮어 극성도를 낮춤과 함께 전하 트래핑을 감소시켜 소자의 전기적 구동 안정성을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권5호
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• pp.207-210
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• 2001

Metal-organic VPE (MOVPE) epitaxial growth procedure and related device fabrication technique are reported for GaInP-based epitaxial materials and devices. For GaInP/GaInAs two-dimensional electron-gas field-effect transistor (TEGFET), a promising epitaxial stacking structure resulting in enhanced electron mobility is given. In conjunction with this, a new device fabrication technique to improve luminous intensity of GaInP-based LED is also shown.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제17권7호
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• pp.21-29
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• 2004

절연성 기판 위에 단결정이 아닌 반도체 박막을 이용하여 만든 전계효과 (Field Effect FET) 소자로 일반적으로 정의되는 박막 트랜지스터 (Thin Film Transistor, TFT)는 1962 RCA lab.의 Weimer에 제안되어 지금까지 많은 발전을 거듭해 왔다. ［1］ TFT는 SRAM이나 ROM에도 응용되지만, 주된 사용 분야는 능동구동방식 평판 디스플레이(Active Matrix Flat Panel Display)의 화소 스위칭 소자이다. 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)나 유기 전계발광 디스플레이(Organic Electro-luminescence Display, OELD) 화소의 스위칭 소자로도 TFT가 널리 사용되고 있다. (중략)

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.961-968
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• 2003

In order to reach the high electrical quality of organic thin film transistors (OTFTs) such as high mobility and on-off current ratio, it is strongly desirable to study the enhancement of electrical properties in OTFTs. Here, we report the novel method of hydrogen plasma treatment to improve electrical properties in inverted staggered OTFTs based on pentacene as active layer. To certify the effect of this method, we compared the electrical properties of normal device as a reference with those of device using the novel method. In result, the normal device as a reference making no use of this method exhibited a field effect mobility of 0.055 $\textrm{cm}^2$/Vs, on/off current ratio of 10$^3$, threshold voltage of -4.5 V, and subthreshold slope of 7.6 V/dec. While the device using the novel method exhibited a field effect mobility of 0.174 $\textrm{cm}^2$/Vs, on/off current ratio of 10$\^$6/, threshold voltage of -0.5 V, and subthreshold slope of 1.49 V/dec. According to these results, we have found the electrical performances in inverted staggered pentacene TFT owing to this method are remarkably enhanced. So, this method plays a key role in highly improving the electric performance of OTFTs. Moreover, this method is the first time yet reported for any OTFTs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.392.1-392.1
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• 2014

Isoindigo based small molecules have attracted much attention in the field of optoelectronic devices due to their broad absorbance and high charge carrier mobilitiies. Herein, we investigate the field effect transistor characteristics of a series of isoindigo based donor-acceptor-donor (D-A-D) small molecules containing a variable number of thiophene moieties (named IDT, ID2T, and ID3T) which form pi-bridges between the D and A moieites and a different donor moiety (IDED). In order to improve the carrier mobility, 1-chloronaphthalene (CN) and 1,8-diiodooctane (DIO) as solvent additives were used. The film morphology, crystallinity and optical properties of the materials processed with various concentrations of solvent additives were investigated through atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD) and UV-vis absorption spectroscopy.

• 접착 및 계면
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• 제20권4호
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• pp.155-161
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• 2019

공액분자 나노구조체 계면에서의 전하이동 이방성을 이해하는 것은 유기전계효과트랜지스터(OFET)에서 구조-물성 상관관계를 규명하는데 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 코페이셜 적층구조를 가진 6,13-bis(triisopropylsilylethynyl) pentacene (TIPS-pentacene) 유기반도체 단결정과 산화물 계면에서 전하이동도 이방성을 연구하였다. 용매치환공정을 이용해 유기단결정을 산화실리콘 절연체 표면에 성장시키고 유기단결정/산화물 계면에서 전하이동을 유도할 수 있도록 OFET 소자를 완성하였다. TIPS-pentacene OFET에서 최고/최저 전하이동도 이방성은 5.2로 관찰되었다. TIPS-pentacene의 전하이동을 담당하는 공액부의 최인접부와의 상호작용을 분석한 결과, HOMO 준위 커플링과 전하의 호핑 궤도가 전하이동도 이방성에 기여하는 것으로 밝혀졌다. HOMO 준위 커플링에 기반한 전하이동도 이방성의 정량적 예측은 실험결과와 유사하게 나타났다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.934-937
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• 2008

Organic field-effect transistors (OFETs) are of interest for use in widely area electronic applications. We fabricated a copper phthalocyanine (CuPc) based field-effect transistor with different metal electrode. So we need the effect of the substituent group attached to the phthalocyanine on the surface potential was investigated by Kelvin probe method with varying temperature of the substrate. We were obtained the positive shift of the surface potential for CuPc thin film. We observed the electron displacement at the interface between Au electrode and CuPc layer and we were confirmed by the surface potential measurement.