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CYTOP과 Y₂O₃ 이중층 구조의 패시베이션을 통한 IGZO 박막 트렌지스터의 전기적 특성 및 안정성 향상
하태은(Tae Eun Ha),안정현(Jeong Hyun Ahn),조은경(Eun Kyung Jo),임화림(Hwa Rim Im),김용상(Yong-sang Kim) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
본 논문에서는 CYTOP과 Y₂O₃ 이중층 패시베이션을 통해 IGZO Thin film transistor (TFT) 소자의 후면 채널 층이 외부에 노출됨으로써 발생하는 열화 현상을 줄여 전기적 특성을 향상됨을 확인하였다. 전기적 특성의 경우 CYTOP 과 Y₂O₃ 이중층 패시베이션을 증착하였을 때 S.S는 0.25 V/dec에서 0.17 V/dec으로 감소하였다. CYTOP과 Y₂O₃ 이중층 패시베이션 구조를 통해 신뢰성 면에서도 특성이 향상됨을 확인할 수 있었는데, 히스테리시스의 경우 10.9 V에서 0.74 V로 감소하였다. 유기물인 CYTOP과 무기물인 Y₂O₃를 용액 공정을 통해 이중층 패시베이션을 증착하였고, 그 결과 각 물질을 한 층씩 쌓았을 때보다 더욱 효과적으로 외부 노출에 의한 열화 현상을 줄일 수 있었다.
용액 공정으로 제작된 이트륨 도핑 지르코늄의 도핑 농도에 따른 유전 상수 향상
조은경(Eun Kyung Jo),안정현(Jeong Hyun Ahn),하태은(Tae Eun Ha),임화림(Hwarim Im),김용상(Yong-Sang Kim) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
본 논문에서는 ZrO₂에 Y₂O₃을 도핑하여 유전 상수를 향상시키는 방법을 제안한다. Yttrium-doped Zirconium 박막은 고농도로 도핑된 p형 실리콘 위에 spin coating 방식으로 제작되었다. ZrO₂에 Y₂O₃의 도핑 농도를 1:8, 1:4, 1:2로 변경하여 전기적 특성을 분석하였다. 그 결과, 도핑 농도가 증가할수록 유전 상수는 증가하였고, 누설 전류는 0.25 MV/cm 기준 ZrO₂에 Y₂O₃의 도핑 농도가 증가할수록 감소하였다. 그리고, 주파수에 따른 capacitance를 분석한 결과, Y₂O₃을 도핑하기 전과 후 전반적으로 주파수에 따른 capacitance 변화가 작은 특성을 가져 안정적임을 확인하였다. 따라서, Yttrium-doped Zirconium이 SiO₂를 대체할 차세대 게이트 산화막의 유망한 후보임을 보인다.
염산이 첨가된 하프늄-알루미늄 산화막 절연체의 전기적 특성
안정현(Jeong Hyun Ahn),하태은(Tae Eun Ha),조은경(Eun Kyung Jo),임화림(Hwarim Im),김용상(Yong-Sang Kim) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
본 논문에서는 용액공정으로 제작된 하프늄-알루미늄 산화막에 염산을 첨가하여 누설전류를 개선하는 방법을 제안한다. 하프늄-알루미늄 산화막과 염산이 첨가된 하프늄-알루미늄 산화막을 제작하여 전기적 특성을 비교하였다. 염산이 첨가된 하프늄-알루미늄 산화막의 경우 메탈-옥사이드의 결합의 증가로 인해 누설전류가 감소되어 절연특성이 향상되었다. 염산은 촉매로 작용하여 메탈-옥사이드의 결합이 증가하고 따라서 산소공공이 감소된다. 이로 인해 절연특성 향상에 영향을 줄 수 있다. 마지막으로 하프늄-알루미늄 산화막은 1M V/cm에서 9.82×10<SUP>-5</SUP> A/cm², 염산이 첨가된 하프늄-알루미늄 산화막의 경우 1.85×10<SUP>-8</SUP> A/cm²으로 향상된 절연특성을 갖는 산화막을 제작할 수 있었다.