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Polyethersulfone(PES) 및 유리 기판위에 제작된 PVP 게이트 절연막의 전기적 특성
신익섭,공수철,임현승,박형호,장호정,Shin, Ik-Sup,Gong, Su-Cheol,Lim, Hun-Seoung,Park, Hyung-Ho,Chang, Ho-Jung 한국마이크로전자및패키징학회 2007 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.14 No.1
휨성 유기박막트랜지스터(organic thin film transistor, OTFT)를 제작하기 위하여 게이트 절연막으로 PVP(poly-4-vinylphenol) 유기막을 이용하여 MIM (metal-insulator-metal) 구조의 캐패시터 소자를 제작하였다. 유기 절연층의 형성은 Al/PES (polyethersulfone) 기판과 ITO/Glass 기판 위에 PVP를 용질로, PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate)를 용매로 사용하였다 또한 열경화성 수지인 poly(melamine-co-(ormaldehyde)를 사용하여 cross-linked PVP 절연막을 합성하여 스핀코팅법으로 소자를 형성하였다. 제작된 소자에 대해 절연막 두께와 기판 종류에 따른 전기적 특성을 조사한 결과 Al/PES 기판을 사용하였을때 누설전류는 1.3 nA로 ITO/glass 기판을 사용했을때의 27.5 nA보다 크게 개선되었다. 또한 제작된 모든 캐패시터 소자의 정전용량은 $1.0{\sim}1.2nF/cm^2$ 범위로 나타났으며 계산값과 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. The cpapcitors with MIM(metal-insulator-metal) structures using PVP gate insulation films were prepared for the application of flexible organic thin film transistors (OTFT). The co-polymer organic insulation films were synthesized by using PVP(poly-4-vinylphenol) as a solute and PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate) as a solvent. The cross-linked PVP insulation films were also prepared by addition of poly(melamine-co-formaldehyde) as thermal hardener. The leakage current of the cross- linked PVP films was found to be about 1.3 nA on Al/PES(polyethersulfone) substrate, whereas, on ITO/ glass substrate was about 27.5 nA indicating improvement of the leakage current at Al/PES substrates. Also, the capacitances of all prepared samples on ITO/glass and Al/PES substrates w ere ranged from 1.0 to $1.2nF/cm^2$, showing very similar result with the calculated capacitance values.
유기박막트랜지스터 적용을 위한 Soluble Pentacene 박막의 특성연구
공수철,임현승,신익섭,박형호,전형탁,장영철,장호정,Gong, Su-Cheol,Lim, Hun-Seong,Shin, Ik-Sub,Park, Hyung-Ho,Jeon, Hyeong-Tag,Chang, Young-Chul,Chang, Ho-Jung 한국마이크로전자및패키징학회 2007 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.14 No.3
본 연구에서는 유기박막트랜지스터(OTFT, Organic Thin film Transistor)에 응용을 위해 용액(soluble) 공정을 통하여 제작된 pentacene 박막의 특성을 분석하여 pentacene 박막의 OTFT 소자에 적용 가능성을 조사하였다. Pentacene을 용해시키기 위해 toluene과 chloroform의 두 종류의 용제를 사용하였으며, 이들 용제가 pentacene 박막의 특성에 미치는 영향을 연구하였다. Pentacene 용액은 ITO/Glass 기판위에 spin-coating 법으로 유기 반도체 박막을 제작하여 각 박막의 표면형상, 결정화 특성과 전기적 특성을 조사하였다. AFM을 이용한 표면 형상 관찰 결과 chloroform을 이용한 pentacene 박막이 toluene을 이용한 박막에 비하여 표면 거칠기가 개선되는 경향을 보여주었다. XRD 회절 분석 결과 모든 pentacene 박막 시료에서 결정화가 되지 않은 비정질 형태를 보여주었다. Hall effect measurement 분석 결과 chloroform 용제를 이용한 pentacene 박막이 toluene용제를 사용한 시료에 비해 보다 우수한 전기적 특성을 나타내었다. 즉, chloroform에 용해된 pentacene 박막의 경우 전하농도와 이동도는 $-3.225{\times}10^{14}\;cm^{-3}$와 $3.5{\times}10^{-1}\;cm^2\;V^{-1}{\cdot}S^{-1}$를 각각 나타내었다. 또한 비저항은 약 $2.5{\times}10^2\;{\Omega}{\cdot}cm$를 얻었다. In this study, the pentacene thin films were prepared by the soluble process, and characterized fur the application of the organic thin film transistor(OTFT) device. To dissolve the pentacene material, two kinds of solvents such as toluene and chloroform were used, and the effects of these solvents on the properties of pentacene thin films coated on ITO/Glass substrate were investigated. Pentacene thin films were prepared by using spin-coating methode and characterized the surface morphology, crystalline and electrical properties. From the AFM measurement, the surface morphology of the pentacene film dissolved with chloroform was improved compared with the one dissolved with toluene solvent. XRD measurement showed that all prepared pentacene film samples were amorphous crystal phases without crystallization of the films. The electrical properties of the pentacene film dissolved with chloroform showed better results than the ones using toluene solvent by hall measurement system. The carrier concentration and the mobility values of pentacene films using chloroform solvent were found to be $-3.225{\times}10^{14}\;cm^{-3}$ and $3.5{\times}10^{-1}\;cm^2{\cdot}V^{-1}{\cdot}S^[-1}$, respectively. The resistivity was about $2.5{\times}10^2\;{\Omega}{\cdot}cm$.
PMMA 유기 게이트 절연막의 농도와 두께에 따른 특성
유병철,공수철,신익섭,신상배,이학민,박형호,전형탁,장영철,장호정,Yoo, Byung-Chul,Gong, Su-Cheol,Shin, Ik-Sub,Shin, Sang-Bea,Lee, Hak-Min,Park, Hyung-Ho,Jeon, Hyung-Tag,Chang, Young-Chul,Chang, Ho-Jung 한국반도체디스플레이기술학회 2007 반도체디스플레이기술학회지 Vol.6 No.4
The MIM(metal-insulator-metal) capacitors with the Al/PMMA/ITO/Glass structures were manufactured according to various PMMA concentration of 1, 2, 4, 6, 8 wt%. The lowest leakage current and the largest capacitance were found to be 2.3 pA and 1.2 nF, respectively, for the device with 2 wt% PMMA concentration. The measured capacitance of the devices was almost same values with the calculated one. The optimum film thickness was obtained at the value of 48 nm, showing that the capacitance and leakage current were 1.92 nF, 0.3 pA at 2 wt%, respectively. From this experiment, the PMMA gate insulator films can be applicable to the organic thin film transistors.
유기 트랜지스터 제작을 위한 Soluble Pentacene 박막의 특성연구
임현승(Lim Hyun-Seung),공수철(Gong Su-cheol),신익섭(Shin, Ik-Sub),장호정(Chang Ho Jung) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-
본 연구에서는 유기박막트랜지스터 (OTFT, Organic Thin film Transistor) 제작을 위한 채널막으로 pentacene의 soluble 공정과 soluble 공정을 통하여 제작된 pentacene 박막의 특성을 분석하여 유기박막트랜지스터에 적용 여부를 조사하였다. Pentacene을 용해시키기 위한 용제로는 toluene과 chloroform을 사용하였으며, 각각의 용제에 대하여 열처리를 하여 pentacene 용액을 준비하였다. Spin-coating 법으로 pentacene 유기 박막을 제작하여 각 박막의 결정화 특성을 관찰하였다. XRD 회절 분석 결과 chloroform을 이용한 pentacene 박막에서만 결정화가 된 것이 확인이 되었다. Hall effect measurement 분석 결과 chloroform을 이용한, pentacene 박막의 전하농도 (Carrier Concentration)는 -3.225 x 1014 (c · cm⁻³)를 나타내었고, 이동도 (Mobility)는 3.5 x 10⁻¹(cm² · V⁻¹ · S⁻¹)를 각각 나타내었다.