플라즈마 화학증착법으로 제작한 미세결정질 실리콘 박막 특성에 관한 연구

이호년,이종하,이병욱,김창교,Lee, Ho-Nyeon,Lee, Jong-Ha,Lee, Byoung-Wook,Kim, Chang-Kyo 한국전기전자재료학회 2008 전기전자재료학회논문지 Vol.21 No.9

Characteristics of microcrystalline-silicon thin-films deposited by plasma-enhanced chemical-vapor deposition (PECVD) method were studied. There were optimum values of RF power density and $H_2$ dilution ratio $(H_2/(SiH_4+H_2))$; maximum grain size of about 35 nm was obtained at substrate temperature of 250 $^{\circ}C$ with RF power density of 1.1 W/$cm^2$ and $H_2$ dilution ratio of 0.91. Larger grain was obtained with higher substrate temperature up to 350 $^{\circ}C$. Grain size dependence on RF power density and $H_2$ dilution ratio could be explained by etching effects of hydrogen ions and changes of species of reactive precursors on growing surface. Surface-mobility activation of reactive precursors by temperature could be a reason of grain-size dependence on the substrate temperature. Microcrystalline-silicon thin-films that could be used for flat-panel electronics such as active-matrix organic-light-emitting-diodes are expected to be fabricated successfully using these results.

알루미늄 도핑된 산화아연 양극을 적용한 고효율 유기발광다이오드

이호년,이영구,정종국,이성의,오태식,Lee, Ho-Nyeon,Lee, Young-Gu,Jung, Jong-Guk,Lee, Seung-Eui,Oh, Tae-Sik 한국전기전자재료학회 2007 전기전자재료학회논문지 Vol.20 No.8

Properties of organic light-emitting diodes (OLEDs) with aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al) anodes showed different behaviors from OLEDs with indium tin oxide (ITO) anodes according to driving conditions. OLEDs with ITO anodes gave higher current density and luminance in lower voltage region and better EL and power efficiency under lower current density conditions, However, OLEDs with ZnO:Al anodes gave higher current density and luminance in higher voltage region over about 8V and better EL and power efficiency under higher current density over $200mA/cm^2$. These seemed to be due to the differences in conduction properties of semiconducting ZnO:Al and metallic ITO. OLEDs with ZnO:Al anodes showed nearly saturated efficiency under high current driving conditions compared with those of OLEDs with ITO anodes. This meant better charge balance in OLEDs with ZnO:Al anodes. These properties of OLEDs with ZnO:Al anodes are useful in making bright display devices with efficiency.

Passivation Layers for Organic Thin-film-transistors

이호년,이영구,Ik-Hwan Ko,Sung-Kee Kang,Seong-Eui Lee,오태식 한국전기전자재료학회 2007 Transactions on Electrical and Electronic Material Vol.8 No.1

Inorganic layers, such as SiOxNy and SiOx deposited using plasma sublimation method, were tested as passivation layer for organic thin-film-transistors (OTFTs). OTFTs with bottom-gate and bottom-contact structure were fabricated using pentacene as organic semiconductor and an organic gate insulator. SiOxNy layer gave little change in characteristics of OTFTs, but SiOx layer degraded the performance of OTFTs severely. Inferior barrier properties related to its lower film density, higher water vapor transmission rate (WVTR) and damage due to process environment of oxygen of SiOx film could explain these results. Polyurea and polyvinyl acetates (PVA) were tested as organic passivation layers also. PVA showed good properties as a buffer layer to reduce the damage come from the vacuum deposition process of upper passivation layers. From these results, a multilayer structure with upper SiOxNy film and lower PVA film is expected to be a superior passivation layer for OTFTs.

LASER Crystallization System for Poly-Si

이호년,Lee, Ho-Nyeon 한국정보디스플레이학회 2006 인포메이션 디스플레이 Vol.7 No.2

Active Matrix Flat Panel Display(AM-FPD)의 경쟁력 향상을 위해서 반드시 필요한 고성능, 고생산성 Thin Film Transistor(TFT)를 제작에 사용하는 결정화 방법 중, 산업화에 가장 근접한 레이저 결정화 방법 및 장비에 대해서 기술한다.

산화물 반도체의 특성 및 디스플레이 응용

이호년,김홍규,김성태,Lee, Ho-Nyeon,Kim, Hong-Gyu,Kim, Seong-Tae 한국정보디스플레이학회 2008 인포메이션 디스플레이 Vol.9 No.1

적색 도펀트가 도핑된 발광층을 갖는 유기발광다이오드에서의 컬러 시프트 메커니즘 연구

이호년(Lee, Ho-Nyeon),오태식(Oh, Tae-Sik) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.10

컬러 시프트 현상은 다양한 색상을 생성하는 유기발광다이오드 소자에 있어서 발광 색상의 순도를 저하시키는 주요 원인으로 작용되어지고 있다. 본 연구에 적용한 유기발광다이오드 소자의 기본 구조는 ITO/α-NPD/Alq3:DCJTB [wt%]/Alq3/Mg:Ag로 구성되어지며, 컬러 시프트가 일어나는 메커니즘을 규명하기 위하여 유기발광다이오드 소자 내에서 의 전기광학적인 특성 요인들을 수치 해석하였다. 또한 DCJTB[wt%]의 도핑 농도 비율을 변화시켜 가면서 컬러 시프트의 원인을 조사하였다. 그 결과, 발광층과 정공 수송층의 경계면에서 발생되어지는 호스트에 트랩된 전자들과 자유 정공들 그리고 게스트에 트랩된 정공들과 자유 전자들에 의한 재결합율의 변화가 컬러 시프트 현상의 주요 요인들 중의 하나임을 확인하였다. The Color shift phenomenon is becoming a major degradation factor of the emitting color purity in the organic emitting diodes which is generating a plurality of colors. In this study, the basic structure of organic light emitting diode device is comprised of ITO/α-NPD/Alq3:DCJTB[wt%]/Alq3/Mg:Ag, we have carry out numerical simulation of the electric-optical characteristics in organic light emitting diode device to estimate the mechanism of color shift phenomenon. We have investigated the causes of the color shift through the change of DCJTB doping concentration ratio. As the result, we have confirmed that the changes of the recombination rate which generated by trapped electrons and holes is one of the major factors for the color shift phenomenon.

플라즈마 화학기상증착법을 이용한 비정질 규소 및 질화규소의 저온성막 연구

이호년(Lee, Ho-Nyeon) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.5

150℃의 저온에서 플라즈마 화학기상증착 (PECVD) 방법으로 비정질 규소 및 질화규소 박막을 성막 하였다. 비정질 질화규소 박막은 소스 가스의 수소 분율을 증가시킴에 따라 굴절률이 1.9에 접근하고 질소-수소 결합이 주도적이 되어 고온성막한 박막에 버금가는 특성을 보였다. 비정질 규소 박막은 소스 가스의 수소 분율을 높임에 따라 굴절률과 광학적 금지대역의 크기가 고온 성막된 박막의 값인 4.2와 1.8 eV에 근접한 값을 가지게 되었으며, [Si-H]/([Si-H]+[Si-H₂]의 값이 증가하여 양질의 박막특성을 얻을 수 있었다. RF 전력 및 증착 압력에 대해서 낮은 전력과 작은 압력에서 양질의 박막을 얻을 수 있었으며, 박막 특성은 RF 전력 보다는 증착 압력의 변화에 대해서 좀 더 큰 의존성을 보였다. 박막트랜지스터 제작에 적용 가능한 양질의 비정질 규소 및 질화규소 박막을 저온에서 얻기 위해서는 소스 가스의 수소 분율을 높게 하는 것이 중요한 공통 인자로 파악되었다. Amorphous silicon and silicon-nitride films were deposited using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method at 150℃. As fraction of H₂ in source gas was increased, characteristics of low-temperature silicon-nitride films approached those of conventional high-temperature films; the refractive index approached 1.9 and the ratio of nitrogen-hydrogen bonds to silicon-hydrogen bonds increased. And also, as fraction of H₂ in source gas was increased, characteristics of low-temperature silicon films approached those of conventional high-temperature films; refractive index and optical band gap approached 4.2 and 1.8 eV, and [Si-H]/([Si-H]+[Si-H₂]) increased. Lower RF power and process-pressure made the amorphous silicon films to be better properties. Increase of H₂ ratio seemed as the common factor to get reliable amorphous silicon and silicon-nitride films for thin-film-transistors (TFTs) at low temperature.

IGZO 박막트랜지스터의 동작특성

이호년(Lee, Ho-Nyeon),김형중(Kim, Hyung-Jung) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.5

IGZO (indium gallium zinc oxide) 박막트랜지스터는, 활성층 채널의 폭과 길이의 비가 고정된 경우에도, 채 널 길이가 길어지면 게이트전압에 대한 드레인 전류의 특성곡선이 양의 전압 방향으로 이동하고 전계효과이동도는 낮아졌다. 채널의 길이와 폭이 고정된 상태에서는, 드레인이 전압 높은 경우에 전계효과이동도가 낮고 문턱아래 기울 기가 큰 특성을 보였다. 이러한 현상은 IGZO 채널층의 일함수가 커서 소스/드레인 전극과 채널층의 접합부 띠굽음이 규소반도체의 경우와 반대방향으로 나타나는 것에 기인하는 것으로 해석된다. According to the increase of the channel length with fixed width/length, characteristic curves of drain current as a function of gate bias voltage of indium gallium zinc oxide (IGZO) thin-film transistors moved to a positive direction of gate voltage, and field-effect mobility decreased. In case of fixed length and width of channel, field-effect mobility was lower and subthreshold slope was larger when drain bias voltage was higher. Due to large work function of IGZO, band bending at the junction region between IGZO channel and source/drain electrodes was expected to be in opposite direction to that between silicon and metal electrodes; this could explain the above results.

진공열증착으로 성막된 산화구리 박막의 p-형 전도특성

이호년(Lee, Ho-Nyeon),송병준(Song, Byeong-Jun) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.5

p-채널 박막트랜지스터에 이용할 수 있는 p-형 산화구리 박막반도체를 얻기 위한 연구를 하였다. 진공열증착 방법으로 산화구리 박막을 성막하였으며, 증착 후 열처리 조건을 조절하여 박막트랜지스터의 활성층에 적용 가능한 특성을 가지는 산화구리 박막반도체를 얻었다. 열처리 전에 10<SUP>22</SUP> cm<SUP>-3</SUP> 수준의 전자 이송자농도를 가지던 n-형 박막이 열처리 조건을 최적화함에 따라 10<SUP>16</SUP> cm<SUP>-3</SUP> 수준의 정공 이송자농도를 가지는 p-형 산화물반도체 박막으로 변화하였다. This study was focused on getting p-type copper-oxide thin-film semiconductors suitable for p-channel thin-film transistors. Vacuum thermal evaporation and thermal annealing were used to get copper-oxide thin-film semiconductor having properties adoptable as an active layer of thin-film transistors. n-type thin films having electron carrier density of about 10<SUP>22</SUP> cm<SUP>-3</SUP> before thermal annealing was converted to p-type thin films having hole carrier density of about 10<SUP>16</SUP> cm<SUP>-3</SUP> as the thermal annealing conditions were optimized.

수소화된 비정질규소 박막트랜지스터의 누설전류

이호년(Lee, Ho-Nyeon) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.4

능동형 평판디스플레이 소자를 제작하기 위해 수소화된 비정질 규소 박막트랜지스터 (a-Si:H TFT)의 상부에 화소전극올 형성하는 과정에 띠른 TFT의 특성 변화를 연구하였다. 화소전극 형성 전에 1 ㎀ 수준의 오프상태 전류 및 10⁶ 이상의 스위칭률을 보이던 TFT에 화소전극 공정을 행하면 오프상태 전류가 10 ㎀이상으로 증가하여 소자특성이 악화되었다. 이러한 소자특성의 악화는 SiNx 보호막 표면의 플라즈마 처리로 개선될 수 있었는데, 특히 N₂ 플라즈마가 좋은 결과를 보였다. 화소전극 공정에 의해서 누설전류가 증가하는 것은 투명전도막 증착공정 중에 SiNx 보호막 표변에 전하가 축적되어 이에 유도되는 백채널의 캐리어 축적에 기인하는 것으로 추정된다. The variations in the device characteristics of hydrogenated amorphous thin-film transistors (a-Si:H TFTs) were studied according to the processes of pixel electrode fabrication to make active-matrix flat-panel displays. The off-state current was about 1 ㎀ and the switching ratio was over 10⁶ before fabrication of pixel electrodes; however, the off-state current increased over 10 ㎀ after fabrication of pixel electrodes. Surface treatment on SiNx passivation layers using plasma could improve the off-state characteristics after pixel electrode process. N₂ plasma treatment gave the best result. Charge accumulation on the SiNx passivation layer during the deposition of transparent conducting layer might cause the increase of off-state current after the fabrication of pixel electrodes.