• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.93-94
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• 2007

다양한 LDD(lightly doped drain)에 따른 n-channel poly-Si TFT (thin film transistor)에 대하여 보고한다. 유리 기판 위에 ELA를 이용하여 만들어진 Polycrystalline silicon (poly-Si)은 TFT-LCD의 응용을 위한 재료로써 우수한 특성을 갖는다. 제작된 n-channel TFT는 절연층으로 $SiN_x$, $SiO_2$의 이중 구조를 갖는다. 다양한 LDD에 따른 n-channel poly-Si TFT의 문턱전압($V_{TH}$), ON/OFF 전류비 ($I_{ON}/I_{OFF}$), 포화전류($I_{DSAT}$)는 TFT의 보다 좋은 성능을 위해 연구된다. 짧은 LLD 길이를 가진 n-channel poly-Si TFT의 문턱전압은 작고, 포화전류의 값은 크다. 또한 긴 LLD 길이를 가진 n-channel poly-Si TFT는 작은 kink effect를 가진다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권1호
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• pp.24-29
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• 2000

We propose a simple method to control the crystallization depth of amorphous silicon (a-Si) deposited by PECVD or LPCVD during the excimer laser annealing (ELA). Employing the new method, we have formed poly-Si/a-Si double film and fabricated a new poly-Si TFT with vertical a-Si offsets between the poly-Si channel and the source/drain of TFT without any additional photo-lithography process. The maximum leakage current of the new poly-Si TFT decreased about 80% due to the highly resistive vertical a-Si offsets which reduce the peak electric field in drain depletion region and suppress electron-hole pair generation. In ON state, current flows spreading down through broad a-Si cross-section in the vertical a-Si offsets and the current density in the drain depletion region where large electric field is applied is reduced. The stability of poly-Si TFT has been improved noticeably by suppressing trap state generation in drain region which is caused by high current density and large electric field. For example, ON current of the new TFT decreased only 7% at a stress condition where ON current of conventional TFT decreased 89%.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.264.1-264.1
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• 2014

현재 디스플레이에서 가장 널리 이용되는 ELA poly-Si TFT의 표면 거칠기 등으로 인한 대면적 문제를 해결하고자 연구 중인 MIC 방식의 ULG poly-Si TFT를 이용한 게이트-바이어스 스트레스에 따른 전기적 특성을 비교하고자 한다. Positive gate bias의 경우 20V의 게이트 전압과 -0.1V의 드레인 전압에서 10,000초 동안 비교 측정하였으며, 이때 ${\Delta}VTH$는 ELA poly-Si TFT가 143.6 mV, ULG poly-Si TFT가 28.8 mV였다. 또한 negative gate bias의 경우 -20 V의 게이트 전압과 -0.1 V의 드레인 전압에서 10,000초 동안 비교 측정하였으며, 이때 ${\Delta}VTH$는 ELA poly-Si TFT가 154.4 mV, ULG poly-Si TFT가 70.8 mV였다. 이는 게이트 절연막과 채널층 사이의 계면에서 높은 표면 거칠기로 인한 전계의 차이에 의해 더 많은 전하의 트랩에 기인한 것이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권2호
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• pp.15-22
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• 2005

System-on-Glass 아날로그 회로를 구현하기 위해 요구되는 저항 matching 및 poly-Si TFT 특성을 기존 아날로그 회로를 이용하여 조사하였다. 저항 값, poly-Si TFT의 문턱전압 및 이동도의 matching 조건을 디스플레이 시스템의 해상도에 따라 유도하였다. 또한, 소스 드라이버를 구현하기 위해 요구되는 poly-Si TFT의 유효 이동도를 다양한 패널 크기에 따라서 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권1호
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• pp.20-28
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• 2003

In this paper, we present results of the comparative analysis of the flicker phenomena in the poly-Si TFT-LCD and a-Si:H TFT-LCD arrays for the development and manufacturing of wide-area and high-quality TFT-LCD displays. We used four different types of TFTs; a-Si:H TFT, excimer laser annealed (ELA) poly-Si TFT, silicide mediated crystallization (SMC) poly-Si TFT, and counter-doped lateral body terminal (LBT), poly-Si TFT. We defined the electrical quantity of the flicker so that we could compare the flickers quantitatively for four different 40" UXGA TFT-LCDs. We identify three factors contributing to the flicker, such as charging time, kickback voltage and leakage current, and analyze how much each of three factors give rise to the flincker in the different TFT-LCD arrays. In addition, we suggest and show that, in the case of the poly-Si TFT-LCD arrays, the low-level (minimum) gate voltages should be carefully chosen to minimize the flicker because of their larger leakage currents compared with a-Si TFT-LCD arrays.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권1호
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• pp.30-37
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• 1996

Previously, crystallization of a-Si:H films on glass substrates were limited to anneal temperature below 600.deg. C, over 10 hours to avoid glass shrinkage. Our study indicates that the crystallization is strongly influenced by anneal temperature and weakly affected by anneal duration time. Because of the high temperature process and nonconducting substrate requirements for poly-Si TFTs, the employed substrates were limited to quartz, sapphire, and oxidized Si wafer. We report on poly-Si TFT's using high temperature anneal on a Si:H/Mo structures. The metal Mo substrate was stable enough to allow 1000.deg. C anneal. A novel TFT fabrication was achieved by using part of the Mo substrate as drain and source ohmic contact electrode. The as-grown a-Si:H TFT was compared to anneal treated poly-Si TFT'S. Defect induced trap states of TFT's were examined using the thermally stimulated current (TSC) method. In some case, the poly-Si grain boundaries were passivated by hydrogen. A-SI:H and poly-Si TFT characteristics were investigated using an inverted staggered type TFT. The poly -Si films were achieved by various anneal techniques; isothermal, RTA, and excimer laser anneal. The TFT on as grown a-Si:H exhibited a low field effect mobility, transconductance, and high gate threshold voltage. Some films were annealed at temperatures from 200 to >$1000^{\circ}C$ The TFT on poly-Si showed an improved $I_on$$I_off$ ratio of $10_6$, reduced gate threshold voltage, and increased field effect mobility by three orders. Inverter operation was examined to verify logic circuit application using the poly Si TFTs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.287.1-287.1
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• 2014

본 연구에서는 현재 디스플레이에서 가장 널리 이용되는 저온 polycrystalline silicon (poly-Si)의 결정화 방법에 따른 thin-film transistor (TFT)의 전기적 특성을 분석하였다. 분석에 이용된 결정화 방식은 Excimer Laser Annealing (ELA)와 Metal Induced Crystallization (MIC)이다. ELA와 MIC TFTs의 전기적 특성 측정을 통한 분석결과 ELA와 MIC poly-Si TFTs의 전기적 특성 [field-effect mobility (${\mu}_{FE}$), on/off current ratio ($I_{ON}/I_{OFF}$), sub-threshold swing (SS)]은 큰 차이는 없지만, ELA를 이용한 poly-Si TFT의 전기적 특성이 조금 우수하다. 하지만, MIC poly-Si TFT의 경우 threshold voltage ($V_{TH}$)가 0V에 보다 가까울 뿐만 아니라, 전기적 스트레스를 통한 신뢰성 확인 시 ELA poly-Si TFT보다 조금 더 안정적이다. 이는 ELA의 경우 좁은 면에 선형 레이저 빔으로 조사하면서 생기는 hill-lock의 영향으로 표면이 거칠고 균일하지 못하여 바이어스 인가시 생기는 문제이다. 또한 MIC는 금속 촉매를 이용해 결정립 경계를 확장하고 결정 크기를 키워 대면적화에 유리하다. Thermal Stress에서는 (from 293K to 373K) TFT에 점차 높은 온도를 가하자 MIC poly-Si TFT의 경우 off 상태에서 누설 전류 값이 증가하며 열에 민감한 반응을 보이는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.314-317
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• 2000

In order to analyze the characteristics of complicated TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) circuits, it is indispensible to use simulation programs. In this study, we present a systematic method of extracting the input parameters of poly-Si TFT for Spice simulation. This method is applied to two different types of poly-Si TFTs fabricated in our group with good results. Among the Spice simulators, Pspice has the graphic user interface feature making the composition of complicated circuits easier. We added successfully a poly-Si TFT model on the Pspice simulator, which would contribute to efficient simulations of poly-Si TFT-LCD pixels and arrays.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-4
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• 2008

The electrical characteristics of polycrystalline silicon (poly-Si) thin film transistor (TFT) crystallized by excimer laser annealing (ELA) method were evaluated, The polycrystalline silicon thin-film transistor (poly-Si TFT) has higher electric field-effect-mobility and larger drivability than the amorphous silicon TFT. However, to poly-Si TFT's using conventional processes, the temperature must be very high. For this reason, an amorphous silicon film on a buried oxide was crystallized by annealing with a KrF excimer laser (248 nm)to fabricate a poly-Si film at low temperature. Then, High permittivity $HfO_2$ of 20 nm as the gate-insulator was deposited by atomic layer deposition (ALD) to low temperature process. In addition, the solid phase crystallization (SPC) was compared to the ELA method as a crystallization technique of amorphous-silicon film. As a result, the crystallinity and surface roughness of poly-Si crystallized by ELA method was superior to the SPC method. Also, we obtained excellent device characteristics from the Poly-Si TFT fabricated by the ELA crystallization method.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12A호
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• pp.2002-2007
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• 1999

본 논문에서는 유리기판 위에 고상결정화(SPC)로 제작된 n-채널 다결정 박막 트랜지스터(poly-Si TFT's)에 대해 전류-전압 특성, 이동도, 누설전류, 문턱전압, 그리고 부임계 기울기 등과 같은 전기적 특성을 측정함으로서 대면적, 고밀도 TFT-LCD에의 적용 가능성을 조사하였다. 채널 길이가 각각 2, 10, 25$\mu\textrm{m}$로 제작된 n-채널 poly-Si TFT에서, 전계 효과 이동도는 각각 11, 125, 116 $\textrm{cm}^2$/V-s이었으며, 누설전류는 각각 0.6, 0.1, 0.02 pA/$\mu\textrm{m}$로 나타났다. 또한 낮은 문턱전압과 q임계 기울기 그리고 양호한 ON-OFF ratio이 나타났다. 따라서, SPC로 제작된 poly-Si TFT는 대형유리기판에 디스플레이 패널과 구동시스템을 동시에 집적하는 대면적, 고밀도 TFT-LCD에 적용 가능한 것으로 판단된다.