• 제목/요약/키워드: thin film transistor (TFT)

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투명 박막 트랜지스터 응용을 위한 RF Magnetron Sputtering으로 증착된 ZnO:Ga 박막의 특성 (RF Magentron Sputtering deposited by ZnO:Ga thin film characterization for a transparent thin film transistor an application)

  • 이석진;권순일;박승범;정태환;임동건;박재환;양계준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.146-147
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    • 2008
  • In this paper we report upon an investigation into the effect of sputter RF power on the electrical properties of Gallium doped zinc oxide (ZnO:Ga) film. Structural, electrical and optical properties of the ZnO:Ga films were investigation in terms of the sputtering power. Working pressure fixed in 5 mtorr and RF powers the variable did with 50~100 W. The result, We were able to without substrate temperature obtain resistivity of $9.3\times10^{-4}{\Omega}cm$ and optical transmittance of 90%.

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수소 플라즈마 처리를 이용한 역스테거드형 펜타센 트랜지스터의 전기적 특성 향상에 대한 연구 (Study on the Electrical Characterization of Inverted Staggered Pentacene Thin Film Transistor using Hydrogen Plasma Treatment)

  • 장재원;이주원;김재경;김영철;주병권
    • 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.

비정질실리콘 박막트랜지스터 비휘발성 메모리소자 (The nonvolatile memory device of amorphous silicon transistor)

  • 허창우;박춘식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.1123-1127
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    • 2009
  • 본 연구는 비정질실리콘 박막트랜지스터를 비휘발성 메모리소자로 제작함으로써 스위칭 소자로 사용되는 박막 트랜지스터(TFT)의 응용범위를 확대시키고, 비정질 실리콘 사용에 따라 대면적화에 적합하고 아울러 값싼 기판을 사용할 수 있게 한 비정질 실리콘 비휘발성 메모리소자에 관한 것이다. 이와 같은 본 연구는 유리기판과 그 유리기판위에 증착시켜 패터닝한 게이트, 그 게이트를 덮어씌운 제1 절연층, 그 제1 절연층위에 증착시켜 패터닝한 플로우팅 게이트와 그 플로우팅 게이트를 덮어씌운 제2 절연층, 그 제2 절연층위에 비정질실리콘을 증착시킨 액티브층과 그 액티브층위에 n+ 비정질실리콘을 증착시켜 패터닝한 소오스/드레인층 그리고 소오스/드레인층 위에 증착시킨 소오스/드레인층 전극으로 비정질실리콘 박막트랜지스터 비휘발성 메모리소자를 구성한다.

TFT-LCD 패널 검사를 위한 지역적 분별에 기반한 결함 영역 분할 알고리즘 (Segmentation of Defective Regions based on Logical Discernment and Multiple Windows for Inspection of TFT-LCD Panels)

  • 정건희;정창도;윤병주;이준재;박길흠
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.204-214
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    • 2012
  • 본 논문은 비전장비의 결함 검사 시스템을 위한 불균일한 휘도분포를 가지는 TFT-LCD 영상에서 결함 영역을 분할하는 방법을 다룬다. 불균일한 휘도분포 때문에 결함의 영역을 찾기 어려우며 이를 위해 많은 방법들이 제안되었다. Kamel과 Zhoa는 문자 및 그래픽의 분할을 위해 논리적 단계화 방법을 제안하였고, 이 방법은 공간상에서 수행되어지는 지역적 분할 방법으로 불균일한 분포 상에서도 문자가 잘 분할되는 장점이 있다. TFT-LCD의 저해상도 영상도 배경의 분포가 불균일하여 본 논문에서는 Kamel과 Zhoa의 방법을 답습하여 새로운 결함 영역 분할 방법을 제안한다. 제안한 방법은 결함주위에 발생하는 과검출(Ghost object)이 적은 장점이 있으며 제안 방법의 성능을 증명하기위해 실제 결함이 존재하는 TFT-LCD 영상을 이용하여 실험하고, 주파수상에서 많이 사용되는 FFT의 밴드패스 필터를 이용한 분할 방법과 비교하였다.

TFT-LCD 셀 영상에서 주기적인 셀 패턴 제거 기반 결함검출 (Defect detection based on periodic cell pattern elimination in TFT-LCD cell images)

  • 정영탁;이승민;박길흠
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.251-257
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    • 2017
  • 본 논문에서는 TFT-LCD 셀 영상에서 퓨리에 변환을 이용한 주기적인 셀 패턴 제거에 기반한 결함검출 방법을 제안한다. 셀 영상은 결함검출을 어렵게 하는 주기적인 셀 패턴을 포함하므로 패턴 제거가 중요하다. 먼저 셀 영상에 대해 퓨리에 변환을 이용하여 스펙트럼을 구하고, 스펙트럼에서 큰 값의 계수는 셀 패턴에 관련된 계수이므로 적응적 필터를 이용하여 큰 값의 계수를 제거한다. 그리고 필터링된 스펙트럼을 역 퓨리에 변환을 이용하여 셀 패턴이 제거된 영상을 얻는다. 다음으로 셀 패턴이 제거된 영상에서 STD 방법으로 결함을 검출한다. TFT-LCD 셀 영상에 대해 제안 방법의 타당성을 검증한 결과, 제안 방법이 우수한 결함검출 성능을 가짐을 확인하였다.

용액 방법을 사용한 TIZO 박막 트랜지스터 제작 및 전기적 특성 조사

  • 서가;정호용;이세한;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.400-400
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    • 2012
  • 산화물 반도체는 넓은 에너지갭을 가지고 높은 이동성과 높은 투명성을 가지기 때문에 초고 속 박막 트랜지스터(Thin film transistor; TFT)에 많이 응용되고 있다. 그러나 ZnO 및 $In_2O_3$ 산화물 반도체를 박막트랜지스터에 사용할 경우 소자가 불안정하여 전기적 성질이 저하되고 문턱전압의 이동이 일어난다. TFT에 사용되는 산화물 반도체로는 GaInZnO, ZrInZnO, HfInZnO 및 GaSnZnO의 전기적 특성에 관한 연구가 많이 되었다. 그러나 titanium-indium-zinc-oxide (TIZO) TFT에 대한 연구는 비교적 적게 수행 되었다. 본 연구에서는 TFTs의 안정성을 향상하기 위하여 TFT의 채널로 사용되는 TiInZnO를 형성하는데 간단한 제조 공정과 낮은 비용의 용액 증착방법을 사용하였다. 졸-겔 전해액은 Titanium (IV) isopropoxide $[Ti(OCH(CH_3)_2)_4]$, 0.1 M Zinc acetate dihydrate $[Zn(CH_3COO)_2{\cdot}2H_2O]$ 그리고 indium nitrate hydrate $[In(NO_3)_3{\cdot}xH_2O]$을 2-methoxyethanol의 용액에 합성하였다. $70^{\circ}C$에서 한 시간 동안 혼합 하였다. Ti의 몰 비율은 10%, 20% 및 40% 로 각각 달리하여 제작하였다. $SiO_2$층 위에 2,500 rpm 속도로 25초 동안 스핀 코팅하여 TFT를 제작하였다. TIZO 박막에 대한 X-선 광전자 스펙트럼 관측 결과는 Ti 몰 비율이 증가함에 따라 Ti 2p1/2피크의 세기가 증가함을 보여주었다. TiZO 박막에 Ti 원자를 첨가하면 $O^{2-}$ 이온이 감소하기 때문에 전하의 농도가 변화하였다. 전하 농도의 변화는 TiZO 채널을 사용하여 제작한 TFT의 문턱전압을 양 방향으로 이동 하였으며 off-전류를 감소하였다. TiZO 채널을 사용하여 제작한 TFT의 드레인 전류-게이트 전압 특성은 on/off비율이 $0.21{\times}107$ 만큼 크며 이것은 TFT 소자로서 우수한 성능을 보여주고 있다.

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금속기판에서 재결정화된 규소 박막 트랜지스터 (Recrystallized poly-Si TFTs on metal substrate)

  • 이준신
    • 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.

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저온에서 수소 처리시킨 다결정 실리콘 n-TFT의 열화특성 분석 (The Degradation Characteristics Analysis of Poly-Silicon n-TFT the Hydrogenated Process under Low Temperature)

  • 송재열;이종형;한대현;이용재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.1615-1622
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    • 2008
  • 경사형 스페이서와 LDD 영역을 갖는 다결정 실리콘 TFT를 제작하였다. 소자 특성의 신뢰성을 위해 수소($H_2$)와 수소/플라즈마 처리 공정으로 수소 처리된 n-채널 다결정실리콘 TFT 소자를 제작하였다. 소자에 최대 누설전류의 게이트 전압 조건에서 소자에 스트레스를 인가시켰다. 게이트 전압 스트레스 조건에 의해 야기되는 열화 특성인자들인 드레인 전류, 문턱전압($V_{th}$), 부-문턱전압 기울기(S), 최대 전달 컨덕턴스($g_m$), 그리고 파워인자 값을 측정/추출하였으며, 수소처리 공정이 소자 특성의 열화 결과에 미치는 관계를 분석하였다. 특성 파라미터의 분석 결과, 수소화 처리시킨 n-채널 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에서 열화특성의 원인들은 다결정실리콘/산화막의 계면과 다결정 실리콘의 그레인 경계에서 실리콘-수소 본드의 해리에 의한 현수 본드의 증가이었다. 따라서 새로 제안한 다결정 TFT의 구조는 제작 공정 단계가 간단하며, 소자 특성에서 누설전류가 드레인 영역 근처 감소된 수평 전계에 의해 감소되었다.

Annealed effect on the Optical and Electrical characteristic of a-IGZO thin films transistor.

  • 김종우;최원국;주병권;이전국
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.53.2-53.2
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    • 2010
  • 지금까지 능동 구동 디스플레이의 TFT backplane에 사용하고 있는 채널 물질로는 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)과 저온 폴리실리콘(low temperature poly-Si)이 대표적이다. 수소화된 비정질 실리콘은 TFT-LCD 제조에 주로 사용되는 물질로 제조 공정이 비교적 간단하고 안정적이며, 생산 비용이 낮고, 소자 간 특성이 균일하여 대면적 디스플레이 제조에 유리하다. 그러나 a-Si:H TFT의 이동도(mobility)가 1 cm2/Vs이하로 낮아 Full HD 이상의 대화면, 고해상도, 고속 동작을 요구하는 UD(ultra definition)급 디스플레이를 개발하는데 있어 한계 상황에 다다르고 있다. 또한 광 누설 전류(photo leakage current)의 발생을 억제하기 위해서 화소의 개구율(aperture ratio)을 감소시켜야하므로 패널의 투과율이 저하되고, 게이트 전극에 지속적으로 바이어스를 인가 시 TFT의 문턱전압(threshold voltage)이 열화되는 문제점을 가지고 있다. 문제점을 극복하기 위한 대안으로 근래 투명 산화물 반도체(transparent oxide semiconductor)가 많은 관심을 얻고 있다. 투명 산화물 반도체는 3 eV 이상의 높은 밴드갭(band-gap)을 가지고 있어 광 흡수도가 낮아 투명하고, 광 누설 전류의 영향이 작아 화소 설계시 유리하다. 최근 다양한 조성의 산화물 반도체들이 TFT 채널 층으로의 적용을 목적으로 활발하게 연구되고 있으며 ZnO, SnO2, In2O3, IGO(indium-gallium oxide), a-ZTO(amorphous zinc-tin-oxide), a-IZO (amorphous indium-zinc oxide), a-IGZO(amorphous indium-galliumzinc oxide) 등이 그 예이다. 이들은 상온 또는 $200^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 PLD(pulsed laser deposition)나 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리적 기상 증착법(physical vapor deposition)으로 손쉽게 증착이 가능하다. 특히 이중에서도 a-IGZO는 비정질임에도 불구하고 이동도가 $10\;cm2/V{\cdot}s$ 정도로 a-Si:H에 비해 월등히 높은 이동도를 나타낸다. 이와 같이 a-IGZO는 비정질이 가지는 균일한 특성과 양호한 이동도로 인하여 대화면, 고속, 고화질의 평판 디스플레이용 TFT 제작에 적합하고, 뿐만 아니라 공정 온도가 낮은 장점으로 인해 플렉시블 디스플레이(flexible display)의 backplane 소재로서도 연구되고 있다. 본 실험에서는 rf sputtering을 이용하여 증착한 a-IGZO 박막에 대하여 열처리 조건 변화에 따른 a-IGZO 박막들의 광학적, 전기적 특성변화를 살펴보았고, 이와 더불어 a-IGZO 박막을 TFT에 적용하여 소자의 특성을 분석함으로써, 열처리에 따른 Transfer Curve에서의 우리가 요구하는 Threshold Voltage(Vth)의 변화를 관찰하였다.

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투명 산화물 트랜지스터

  • 박상희;황치선;조두희;유민기;윤성민;정우석;변춘원;양신혁;조경익;권오상;박은숙
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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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.

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