• Journal of Information Display
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• v.11 no.3
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• pp.113-118
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• 2010

The effect of hydrogen in the alumina gate insulator on the bottom gate oxide thin film transistor (TFT) with an InGaZnO film as the active layer was investigated. TFT with more H-containing alumina films (TFT A) fabricated via atomic layer deposition using a water precursor showed higher stability under positive and negative bias stresses than that with less H-containing alumina deposited using ozone (TFT B). While TFT A was affected by the pre-vacuum annealing of GI, which resulted in $V_{th}$ instability under NBS, TFT B did not show a difference after the pre-vacuum annealing of GI. All the TFTs showed negative-bias-enhanced photo instability.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.16 no.12
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• pp.1065-1070
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• 2003

HTO(High Temperature Oxide) films are mainly used as a gate insulator for polysilicon thin film transistors(Poly-Si TFT's). The HTO films, however, show the demerits of a high leakage current and a low electric breakdown voltage comparing with conventional thermal oxides even though they have a better surface in roughness than the thermal oxides. In this paper, we propose an ONO(Oxide-Nitride-Oxide) multilayer as the gate insulator for poly-Si TFT's. The leakage current and electric breakdown voltage of the ONO and HTO were measured. The drain current variation of poly-Si TFT's with a variety of gate insulators was observed. The thickness optimization in ONO films was carried out by studying I$\_$on/I$\_$off/ ratio of the poly-Si TFT's as a function of the thickness of ONO film adopted as gate insulator.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.13.1-13.1
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• 2009

Transparent electronics has attracted many interests, for it can open new applications for consumer electronics, transportation, business, and military. Among them, display backplane, thin film transistor (TFT) array would be the most attractive application. Many researchers have been investigating oxide semiconductors for transparent channel material of TFT since the report for transparent amorphous oxide semiconductor (TAOS) TFT by Hosono group and ZnO TFT by Wager group. Especially, oxide TFTs have been intensively investigated during a couple of years since the first demonstration of ZnO-TFT driving AM-OLED. Many papers regarding the fabrication and performance of oxide TFTs, and active matrix display driven by oxide TFTs have been reported. Now lots of people have confidence in the competitiveness of oxide TFTs for the backplane of AM-Display. Especially, high mobility, uniformity, fairly good stability, and low cost process make oxide TFTs applied even to a large size AM-OLED. Last year, Samsung mobile display, former SID, reported 12" AM-OLED driven by IZGO-TFT and it seems that the remained issue for the mass production is the bias temperature stability. Here, we will introduce the application of oxide TFT and important issue for oxide TFT to be used for the direct printing.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.341-341
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• 2011

최근 AMOLED 구동이 가능한 소자에 대한 연구가 활발히 진행중이다. AMOLED구동 가능소자는 LTPS TFT, a-Si TFT, OTFT, Oxide TFT가 있으며 그 중에서 현재 대부분 LTPS TFT를 사용하고 있다. LTPS TFT는 높은 전자 이동도와 안정성을 가지고 있기 때문에 현재 각광 받는 AMOLED에 잘 맞는다. 하지만 LTPS TFT는 고비용, 250$^{\circ}C$ 이상의 공정온도, Substrate가 Glass, Metal로 제한 된다는 문제점이 있으며, 균일성이 낮고 현재 대면적 기술이 부족한 상태이다. 해결방안으로 AMOLED를 타겟으로 하는 Oxide TFT 기술이 떠오르고 있다. Oxide TFT는 이동도가 높고 저온공정이 가능하며 Substrate로 Plastic 기판을 사용할 수가 있어 차후에 Flexible 소자로서의 적용이 가능하다. 또한 기존의 진공장비 사용대신 용액공정이 가능하여 장비사용시간 및 절차를 단축시킬 수 있어 비용적인 유리함을 가지고 있다. Oxide TFT는 단결정 산화물과 다결정 복합 산화물 두 가지 범주를 가지고 있다. Oxide TFT의 재료물질은 ZnO, ZTO, IZO, SnO2, Ga2O3, IGO, In2O3, ITO, InGaO3(ZnO)5, a-IGZO이 있다. 본 연구에서는 산화물질 중 하나인 ZTO를 이용하여 TFT 소자를 제작하였다. 산화물 특성상 열처리 온도에 따라 형성되는 결정의 정도가 다르기 때문에 온도 및 시간 변수에 따른 ZTO의 특성변화에 초점을 맞추어 연구함으로서 최적화된 조건을 찾고자 실험을 진행하였다. 실험을 위한 기판으로 n-type wafer을 사용하였다. PE-CVD 장비를 이용하여 SiNx를 120 nm 증착하고, ZTO 용액을 spin-coating을 이용하여 channel layer을 형성하였다. 균일하게 형성된 ZTO의 결정을 위하여 200$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$, 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$에서 1시간, 3시간, 6시간, 10시간의 온도 및 시간 변수를 두어 공기 중에서 열처리 하였다. ZTO는 약 30 nm 두께로 형성되었다. Thermal evaporator를 이용하여 Source, Drain의 알루미늄 전극을 형성하고, wafer 뒷면에는 Silver paste를 이용하여 Gate전극을 만들었다. 제작된 소자를 dark room temperature에서 측정하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.41 no.8
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• pp.31-36
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• 2004

we developed a technique to manufacture more reliable polycrystalline silicon TFT-LCDs using UV cleaning and buffered oxide etch(BOE) cleaning which remove the native oxide of the silicon surface before laser annealing. To investigate the effects of pre-treatments on the surface roughness of polycrystalline silicon, we measured atomic force microscopy(AFM). Also the electrical characteristics of polysilicon TFTs, breakdown characteristic and switching Performance, were tested for various pre-treatment conditions and several locations in large glass substrate.

• 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.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2009.10a
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• pp.385-388
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• 2009

We have investigated the effect of the device structure on the performance of polycrystalline ZnO TFT and amorphous AZTO TFT with top gate and bottom gate structure. While the mobility of both TFTs showed relatively similar value in a top and bottom gate structure, bias stability was quite different depending on the device structure. Top gate TFT showed much less Vth shift under positive bias stress compared to that of bottom gate TFT. We attributed this different behavior to the defects formation on the gate insulator induced by energetic bombardment during the active layer deposition in a bottom gate TFT. We suggest the top gate oxide TFT would show more stable behavior under the Vgs bias.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.207.2-207.2
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• 2015

차세대 디스플레이 소자로서 TAOS TFT (transparent amorphous oxide semiconductor Thin Film Transistor)가 주목 받고 있다. 또한, 최근에는 값 비싼 전자 제품을 저렴하고 간단히 처분 할 수 있는 시스템으로 대신 하는 연구가 진행되고 있다. 그중, cellulose-fiber에 전기적 시스템을 포함시키는 e-paper에 대한 관심이 활발하다. cellulose fiber는 가볍고 깨지지 않으며 휘는 성질을 가지고 있다. 가격도 저렴하고 가공이여 용이하여 차세대 기판의 재료로서 주목받고 있다. 하지만, cellulose-fiber 위에는 고온의 열처리공정과 고품질 박막 성장이 어려워서 TFT 제작에 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 산화물 반도체를 이용하여 TFT를 제작한 사례가 보고되고 있다. 또한, 채널 물질 뿐만 아니라 cellulose fiber에도 다른 물질을 첨가하거나 증착하여 전기적 화학적 특성을 개선시킨 사례도 많이 보고되고 있다. 본 연구에서는 가장 저품질의 용지로 알려진 신문지와 A4용지를 gate dielectric을 이용하여서 a-IGZO TFT를 제작하였다. 하지만, cellulose fiber로 만들어진 TFT의 경우에는 고온의 열처리가 불가능 하다. 따라서 저온에서 높을 효율은 보이는 microwave energy를 이용하여 열처리를 진행하였다. 추가적으로 저품질의 종이의 특성을 개선시키기 위해서 high-k metal-oxide solution precursor를 첨가 하여 TFT의 특성을 개선시켰다. 결과적으로 cellulose fiber에 metal-oxide solution precursor을 첨가하는 공정과 micro wave를 조사하는 방법을 사용하여 100도 이하에서 cellulose fiber를 저렴하고 우수한 성능의 TFT를 제작에 성공하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.207.1-207.1
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• 2015

차세대 디스플레이 소자로서 TAOS TFT (transparent amorphous oxide semiconductor Thin Film Transistor)가 주목 받고 있다. 또한, 최근에는 값 비싼 전자 제품을 저렴하고 간단히 처분 할 수 있는 시스템으로 대신 하는 연구가 진행되고 있다. 그중, cellulose-fiber에 전기적 시스템을 포함시키는 e-paper에 대한 관심이 활발하다. cellulose fiber는 가볍고 깨지지 않으며 휘는 성질을 가지고 있다. 가격도 저렴하고 가공이 용이하여 차세대 기판의 재료로서 주목받고 있다. 하지만, cellulose-fiber 위에는 고온의 열처리공정과 고품질 박막 성장이 어려워서 TFT 제작에 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 산화물 반도체를 이용하여 TFT를 제작한 사례가 보고되고 있다. 또한, 채널 물질 뿐만 아니라 cellulose fiber에도 다른 물질을 첨가하거나 증착하여 전기적 화학적 특성을 개선시킨 사례도 많이 보고되고 있다. 본 연구에서는 가장 저품질의 용지로 알려진 신문지와 A4용지를 gate dielectric을 이용하여서 a-IGZO TFT를 제작하였다. 하지만, cellulose fiber로 만들어진 TFT의 경우에는 고온의 열처리가 불가능 하다. 따라서 저온에서 높을 효율은 보이는 microwave energy를 이용하여 열처리를 진행하였다. 추가적으로 저품질의 종이의 특성을 개선시키기 위해서 high-k metal-oxide solution precursor를 첨가 하여 TFT의 특성을 개선시켰다. 결과적으로 cellulose fiber에 metal-oxide solution precursor을 첨가하는 공정과 micro wave를 조사하는 방법을 사용하여 100도 이하에서 cellulose fiber를 저렴하고 우수한 성능의 TFT를 제작에 성공하였다.

• ETRI Journal
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• v.31 no.6
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• pp.653-659
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• 2009

We have investigated the channel protection layer (PL) effect on the performance of an oxide thin film transistor (TFT) with a staggered top gate ZnO TFT and Al-doped zinc tin oxide (AZTO) TFT. Deposition of an ultra-thin PL on oxide semiconductor films enables TFTs to behave well by protecting the channel from a photo-resist (PR) stripper which removes the depleted surface of the active layer and increases the carrier amount in the channel. In addition, adopting a PL prevents channel contamination from the organic PR and results in high mobility and small subthreshold swings. The PL process plays a critical role in the performance of oxide TFTs. When a plasma process is introduced on the surface of an active layer during the PL process, and as the plasma power is increased, the TFT characteristics degrade, resulting in lower mobility and higher threshold voltage. Therefore, it is very important to form an interface using a minimized plasma process.