Effects of Solution-processed Aluminum Oxide Gate Insulator Thickness on IGZO TFTs

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기공학부, 2013. 2. 한민구.산화물 반도체는 높은 이동도, 균일성 그리고 투명성 등 기존의 실리콘 반도체에 비하여 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치인 유기발광다이오드 (AMOLED)의 구동 소자 재료로 각광을 받고 있다. 이 산화물 박막 트랜지스터 (oxide thin film transistors)를 제작하는 방법에는 진공공정과 비진공공정으로 구분할 수 있는데 여기서 비진공공정을 흔히 용액공정이라 한다. 이 용액공정을 이용하여 박막 트랜지스터를 제작하면 진공공정에 필요한 고가의 장비가 필요 없기 때문에 낮은 가격에 대면적, 대량생산이 가능 해진다. 이러한 장점으로 인하여 현재 용액공정에 대한 활발한 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 전 용액공정 박막 트랜지스터의 제작을 목적으로 박막 트랜지스터를 구성하는 채널 층, 소스/드레인 전극, 게이트 절연막을 각 각 용액공정을 이용하여 제작하였다. 용액공정은 스핀코팅, 잉크젯 프린팅 등 다양한 방법이 있지만 위 실험에서는 모두 스핀코팅 방법을 이용하였다. 채널 층은 기존의 indium gallium zinc oxide (IGZO)가 높은 가격의 단점을 가지고 있기 때문에 그것에 비해 상대적으로 저렴하고 용액 제작도 간단한 zinc tin oxide (ZTO)를 이용하였다. 소스/드레인 전극은 Ag 을 선택하였다. Ag 은 가장 낮은 저항을 가진 물질이며 상대적으로 낮은 온도 (120 ~ 200 ) 에서 막 증착이 가능하고 추가적인 annealing 이 필요 없다는 장점이 있기 때문에 전극 물질로 많이 활용된다. Ag 막의 저항을 줄이기 위해서 온도 별 막 증착 실험을 하였으며 소자의 특성에 최적화 시킬 수 있는 온도를 찾아 내었다. 게이트 절연막은 aluminum oxide (Al2O3)를 이용하였다. Al2O3 는 기존의 게이트 절연막인 실리콘 옥사이드 (SiO2)보다 높은 유전율 (high-k)을 가지고 있어 저전압 구동이 가능하고 다른 높은 유전율을 가지는 물질 보다 밴드 갭 (band gap)이 커서 절연 특성 또한 우수하다. 이러한 특성을 가지는 Al2O3 를 스핀코팅을 1 ~ 5 회 반복하는 멀티코팅을 이용하여 증착 하였다. 이 실험에서는 박막 트랜지스터에 최적화된 Al2O3 의 멀티코팅 횟수를 구하기 위해서 각 멀티코팅 횟수 별 막의 특성을 분석 하고 소자 특성 또한 비교해 보았다. 막을 분석하는데 있어 각 막들의 정전용량 (capacitance) 을 측정하여 유전율을 구하고 절연특성의 지표가 되는 누설전류도 측정해 보았다. 또한 멀티코팅 용액공정 게이트 절연막을 이용한 IGZO 박막 트랜지스터를 제작하여 각 소자의 특성을 비교하고 소자에 최적화된 멀티코팅 횟수를 도출 및 분석하였다. 위 실험에서 주목할 만한 점은 멀티코팅 횟수에 따라 Al2O3 절연막의 유전율이 감소한다는 것이다. 진공공정 방식에서는 있을 수 없는 현상 이지만 비진공공정인 멀티코팅 공정의 과정을 생각하면 가능한 현상이라 사료된다. 이것을 증명하기 위하여 SIMS (secondary ion mass spectrometry)분석을 통하여 멀티코팅 중 생길 수 있는 각 절연막 사이의 불순물을 확인하고 막의 밀도를 간접적으로 비교 하였다.초 록………………………………………………………………………………………………..ⅰ 목 차……………………………………………………………………………………………....ⅲ 제 1 장 서 론………………………………………………..………………………………….1 1.1 배경 이론………………………………………….…………………………………..1 1.2 논문의 구성……………………………………….…………………….……………7 제 2 장 산화물 반도체 …………..………………………………….…………………….8 2.1 산화물 반도체의 정의 및 특징……………………………………………9 2.2 산화물 박막 트랜지스터 제작 방법………………………………..…12 2.2.1 진공공정………………………………………………………………….…14 2.2.2 용액공정……………………………………………………………….…..17 제 3 장 용액공정을 이용한 산화물 박막 트랜지스터……………………20 3.1 용액공정을 이용한 채널 층을 갖는 산화물 박막 트랜지스터………………………………………………………………………………………………..21 3.1.1 연구 목적…………………………………………………………….……21 3.1.2 용액공정을 이용한 ZTO TFTs………………………………23 3.1.2.1 ZTO 박막 증착 및 ZTO TFTs 제작…………23 3.1.2.2 ZTO TFTs의 전기적 특성………………………….25 3.1.3 요약………………………………………………………………….……….28 3.2 용액공정을 이용한 소스/드레인 전극을 갖는 산화물 박막 트랜지스터.………………………………………………………………………………..29 3.2.1 연구 목적………………………………………………………………….29 3.2.2 용액공정을 이용한 Ag 소스/드레인 전극을 갖는 IGZO TFTs….…………………………………………………………………….31 3.2.2.1 Ag 소스/드레인 전극 증착 및 IGZO TFTs 제작……..……………………………………………………………………….31 3.2.2.2 Ag 박막 및 IGZO TFTs 특성 최적화……….33 3.2.3 요약………………………………….………………………………………40 3.3 용액공정을 이용한 게이트 절연막을 갖는 산화물 박막 트랜지스터……………………………………………………………………………………..49 3.3.1 연구 목적…………………………………………………………….……41 3.3.2 멀티코팅을 이용한 Al2O3 게이트 절연막 제작……..45 3.3.2.1 멀티코팅을 이용한 Al2O3 게이트 절연막 증 착 및 IGZO TFTs 제작………………………………………..45 3.3.2.2 멀티코팅을 이용한 Al2O3 게이트 절연막 특성……………………………………….…….………………………….49 3.3.2.3 Al2O3 게이트 절연막을 갖는 IGZO TFTs 특성………………………………………………………………..……….58 3.3.2.4 SIMS 분석을 통한 멀티코팅 횟수 증가에 따른 유전율 감소원인 확인…………………………………..65 3.3.5 요약………………………………………………………………..…………71 제 4 장 결 론…………………………………………………………………………………73 참고 문헌……………………………………………………….…………….……………………75 Abstract…………………...………………………………………………………………………81Maste

(A) Study on the between Two Musical Instruments, Piri and Haegum, in the national Classical Music of Kwanakyoungsanhoisang

본 논문은 관악 영산회상의 첫 번째 곡인 상령산과 두 번째 곡인 중령산에서 피리 선율과 해금 선율을 비교함으로써 두 악기가 서로 어떤 관련성이 있는지 알아보는 것을 목적으로 한다. 두 곡에서 피리와 해금의 음정관계를 알아보고 그 비율을 산출함으로써 한 곡 내에서두 악기의 선율진행을 살펴본 것이다. 상령산과 중령산의 해금과 피리 선율을 비교한 결과는 다음과 같다. 상령산 제1장에서 피리와 해금 선율은 50박이 동시에 연주되고 이 중 동일 가락은 36박 (70.588%) 나타나고 다른 가락은 14박(29.412%) 나타난다. 상령산 제2장에서 피리와 해금 선율은 62박이 동시에 연주되고 이 중 동일 가락은 45박(72.58%) 나타나고 다른 가락은 17박(27.42%) 나타난다. 상령산 제3장에서 피리와 해금 선율은 44박이 동시에 연주되고 이 중 동일가락은 29박(65.9%) 나타나고 다른 가락은 15박(34.1%) 나타난다. 상령 제4장에서 피리와 해금 선율은 47박이 동시에 연주되고 이 중 동일가락은 29박(65.9%) 나타나고 다른 가락은 15박(34.1%) 나타난다. 상령산 제4장에서 피리와 해금 선율은 47박이 동시에 연주되고 이 중 동일가락은 26박(55.32%) 나타나고 다른 가락은 21박(44.68%) 나타난다. 다시 정리하면, 상령산 4장 총 280박 중 피리와 해금이 동시에 연주되는 부분은 총 204박으로 전체에서 72,857% 나타나고 총204박 중 동일가락은 136박으로 66.67% 이고 다른 가락은 68박으로 33.33% 이다. 중령산 제1장에서 피리와 해금 가락은 69박이 동시에 연주되고 이 중 동일가락은 62박 (89.855%) 나타나고 다른 가락은 7박(10.145%) 나타난다. 중령산 2장에서 피리와 해금 가락은 64박이 동시에 연주되고 이 중 동일가락은 58박(90.625%) 나타나고 다른 가락은 6박(9.375%) 나타난다. 중령산 3장에서 피리와 해금 가락은 52박이 동시에 연주되고 이 중 동일가락은 46박(88.46%) 나타나고 다른 가락은 6박(11.54%) 나타난다. 중령산 제4장에서 피리와 해금 가락은 53박이 동시에 연주되고 이 중 동일가락은 41박(77.36%) 나타나고 다른 가락은 12박(22.64%) 나타난다. 중령산 제5장에서 피리와 해금 가락은 66박이 동시에 연주되고 이 중 동일가락은 55박(83.33%) 나타나고 다른 가락은 11박(16.67%) 나타난다. 다시 정리하면, 중령산 제5장 총 360박 중 피리와 해금 이 동시에 연주되는 부분은 총 304박으로 전체에서 84.44%나타나고 총 304박 중 동일가락은 262박으로 86.18%이고 다른 가락은 42박으로 13.82% 이다.;The purpose of this study is to find out and understand the relationship between Two Classical, Musical Instruments, Piri and Haegum, based on comparison between the melody of piri and that of haegum in the first music of Kwanakyoungsanhoisang, Sang-Yeongsan and the second one Jung-Yeongsan. Through understanding the relations of musical intervals between Piri and Haegum calculating the percentage of their occurrence in those two pieces of music, what forms of melody progress those two musical instruments show and what distinctive features regarding those two musical instruments exist in those two pieces of music were closely looked into and observed. Findmg are as follows : (Sang-Yeongsan) According to the first chapter of San-Yeongsan, the melody of Piri and Hageum is played in 50 intervals simultaneously. As the melody of the two instruments is compared, the identical tunes occupy 36 intervals (70.588%), and the nonidentical tunes occupy 14 intervals (29.412%). According to the second chapter of Sang-Yeongsan, the melody of Piri and Hageurn is played in 62 intervals simultaneously. The identical tunes occupy 45 intervals (72.58%), and the nonidentical tunes occupy 17 intervals (27.42%). According to the third chapter of Sang-Yeongsan, the melody of Piri and Haegeum is played 44 intervals simultaneously. The identical tunes occupy 29 intervals (65.9%), and nonidentical tunes occupy 15 intervals (34.1%). According to the forth chapter of Sang-Yeoman, the melody of Piri and Haegeum is played 47 intervals simultaneously. The identical tunes occupy 26 intervals (55.32%), and nonidentical tunes occupy 21 intervals (44.68%). As it is indicated through out the chapters, Sang-Yeongsan consists of the total of 4 chapters and 280 intervals. The parts simultaneously performed by Piri and Hageum are 204 intervals, these intervals occupy 72.857% of the music. The identical tunes are 136 intervals that occupy 66.67% of the music, and the nonidentical tunes are 68 intervals, that occupy 33.33% of the music. Finding are as follows : (Jung-Yeongsan) According to the first chapter of Jung-Yeongsan, the melody of Piri and Haegeum is played in 69 intervals simultaneously. The identical tunes occupy 62 intervals (89.855%),and nonidentical tunes occupy 7 intervals (10.145%). According to the second chapter of Jung-Yeongsan, the melody of Piri and Haegeum is played in 64 intervals simultaneously. The identical tunes occupy 58 intervals (90.625%), and nonidentical tunes occupy 6 intervals (9.375%). According to the third chapter of Jung-Yeongsan, the melody of Piri and Haegeum is played in 52 intervals simultaneously. The identical tunes occupy 46 intervals (88.46%), and nonidentical tunes occupy 6 intervals (11.54%). According to the forth chapter of Jung-Yeongsan, the melody of Piri and Hageum is played in 53 intervals simultaneously. The identical tunes occupy 41 intervals (77.36%), and nonidentical tunes occupy 12 intervals (22.64%). According to the fifth chapter of Jung-Yeongsan, the melody of Piri and Hageum is played in 66 intervals simultaneously. Among these the identical tunes occupy 55 intervals (83.33%), and nonidentical tunes occupy 11 intervals (16.67%). As it is indicated through out the chapters, Jung-Yeongsan consists of the total of 5 chapters and 360 intervals. The parts simultaneously performed by Piri and Hageum are 304 intervals, these intervals occupy 84.44% of the music. In these intervals, the identical tunes are 262 intervals that occupy 86.18% of the music, and the nonidentical tunes are 42 intervals that occupy 13.82%.목차 = ⅰ 논문개요 = ⅱ 표목차 = ⅳ 악보목차 = ⅴ Ⅰ. 서론 = 1 A. 연구의 목적 = 1 B. 연구 범위 및 방법 = 2 Ⅱ. 본론 = 4 A. 관악영산회상 = 4 B. 관악영산회상 상령산 선율 비교 = 6 1. 상령산 제1장 = 6 2. 상령산 제2장 = 11 3. 상령산 제3장 = 16 4. 상령산 제4장 = 21 C. 관악영산회상 중령산 선율 비교 = 27 1. 중령산 제1장 = 27 2. 중령산 제2장 = 32 3. 중령산 제3장 = 36 4. 중령산 제4장 = 40 5. 중령산 제5장 = 43 Ⅲ. 결론 = 50 참고악보 = 52 참고문헌 = 68 ABSTRACT = 6

(A) study on the neo-baroque style of maurice bejart

Modern ballet is just one of jangres of art familiar with todays cultural life. At beginning of 20th century when modern ballet was emerging, however, it was a shocking accident not only in Europe but also worldwidely, having made remarkable debut as a new form of artistic expression. Modern ballet was tried, free from strict and formal restrictions of classical ballet, to express the emotion of contemporary mankind with emphasis more on body movements itself; it was a movement aiming at the pure art focusing more on dance than on spectacular cotumes and decorations. Entering into 20C, the realm of music has been expanded by means of electric sound, mixing techniques, atonal music and music of 12 tones, which greatly helped modern ballet grow and eventually stimulated it, on the hand, to get rid of stereotypes of ballet forms and classical techniques and, on the other hand, to adopt actively the factors of other related jangres. During the time when music and ballet was changing, Neo-Baroque style was appeared in drama. It was based on minimalism and surrealism and accentuate the essence of art through minimizing the effect of external factors. This Neo-Baroque style can be traced in many works of Bajart such as "Bolero", "Le sacre du printemps", and "Dionysos", etc. This study is to understand and characterize the Neo-Baroque style as a trend of modern ballet in Maurice Bajart's works. For this Purpose the author tried; a. to understand the trends of modern ballet by discussing the development of modern ballet and its influence on modern music, b. to understand the basis of Neo-baroque style in Bajart's works by investigating development of Neo-baroque style and its characteristics, c. to study Bajart's choreographic tendency as shown in his works, d. finally, to sort out the characteristics of Neo-baroque style by analyzing Bejart's works. The results of studies are summarized as follows; Concerns for eroticism and orient, recognition of the importance of music, and total spectacle are key words for the overall tendency of Bajart's works in which Neo-baroque style should be rooted. Bajart attempted to create erotic atmosphere symbolizing youth by using dynamic movements of male dancers in the style of Neo-baroque. Meanwhile h adopted movements and compositions widely from oriental falk dances, gymnastic, and falk dances with balanced application of music and ballet. To put emphasis on movement, costumes and decorations were simplified and symolized, through which dynamic movements and untypical compositions on open stage might lead audiences to be seized These new trials by Maurice Bajart resulted in expanded range of choreographic for making ballet and his efforts to identify ballet with dance rather than to restrict ballet in dance be evaluated.;현대발레는 오늘날에는 친숙한 예술의 한 장르이지만 20세기 초에는 대단히 혁신적인 것으로서 유럽뿐만 아니라 전 세계적으로 파문을 일으키며 또 하나의 새로운 예술적 제시로 등장하였다. 그것은 클라식 발레의 엄격하고 형식적인 제약에서 벗어나 자유롭게 현대인의 정서를 표현하려는 것으로서 신체의 움직임 그 자체를 강조하며 그 위치를 구축해 나아갔다. 그리고 현대발레는 클라식 발레에서의 화려한 의상과 장치 등에 집중시켰던 관심을 무용으로 돌리려는 순수예술을 지향하는 운동이었다. 20세기에 들어 전자음의 개발, 새로운 믹스기술, 무조음악과 12음기법등으로 인해 음악 영역이 크게 확대되었고, 이를 토대로 한층 성장한 현대발레는 여러 타 장르를 적극적으로 수용하면서 이전의 발레 형식과 고전적인 테크닉의 고정관념에서 탈피하려 하였다. 음악과 무용이 변화하던 이 시기에 연극에서는 현대의 미니멀리즘(Minimalism)과 초현실주의를 바탕으로 예술의 본질을 부각시키기 위해 외부요소의 효과를 최소하하려는 네오바르크 양식이 등장하였다. 무용에서의 이러한 네오바로크 양식은 특히 모리스 베자르(Maurice Bejart, 1927-)^(1)의 '볼레로(Bolero, 1960)','봄의 제전(La sacre du Printemps, 1959)','디오니소스(Dionysos, 1984)'등의 작품 다수에서도 나타나고 있다. 따라서 본 논문은 이러한 현대발레의 한 조류로 나타난 베자르의 네오바로크 양식을 이해하고 그 특징을 정립하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 첫째, 현대발레의 형성과정과 그에 자극이 되었던 현대음악에 대해 고찰함으로써 현대발레의 흐름을 파악하고자 하였으며 둘째, 무용과 연극에서의 네오바로크 양식의 발생과 그 특징을 살펴봄으로써 베자르의 네오바로크적 발레양식의 기반을 이해하고자 하였으며 셋째, 베자르의 작품활동을 중심으로 그의 안무 성향에 대해 살펴보고, 마지막으로 작품분석을 통해 네오바로크적 특징을 추출하였다. 그 결과 베자르의 일반적인 작품성향은 관능미와 동양에 대한 관심, 음악의 중요성 인식, 토탈 스펙타클(total spectacle)로 일축할 수 있으며 이런 성향에 공통적으로 나타나는 것이 바로 네오바로크 양식임을 알 수 있었다. 이러한 네오바로크 양식의 특징은 다양한 음악과 무용을 동일하게 전개시키며 역동적인 남성무용수를 중심으로 젊음을 상징하는 관능적인 분위기를 나타내고자 하였으며 동양민속무용, 체조, 포크댄스의 움직임과 구성을 폭넓게 수용하였다. 또한 움직임을 강조하기 위해서 의상과 장치를 단순하고 상징적으로 표현하였으며 개방 구조와 상징적인 장치를 통해 관객들이 작품에 몰입할 수 있도록 유도하였다. 이러한 베자르의 새로운 시도는 발레창작을 위한 안무범위의 확장을 가져왔고, 그의 이러한 노력은 발레를 무용안에 구속시키기 보다 동일화하려는 것으로 그 가치를 평가할 수 있다.목차 = ⅲ 논문개요 = ⅴ Ⅰ. 서론 = 1 A. 연구의 필요성 및 목적 = 1 B. 연구 내용 및 방법 = 3 Ⅱ. 네오바로크의 성립 배경 = 5 A. 20세기 현대발레의 흐름 = 5 1. 현대발레의 발생과 성장 = 5 2. 현대발레의 음악적 특징 = 13 B. 네오바로크의 발생 및 특성 = 18 1. 발생 = 19 2. 특성 = 23 Ⅲ. 베자르의 작품활동 및 성향 = 32 A. 에뚜와르 발레단 = 32 B. 파리 연극발레단 = 34 C. 20세기 발레단 = 37 Ⅳ. 네오바로크 양식의 작품 분석 = 44 A. 볼레로 (Bolero) = 44 1. 음악과 움직임 = 44 2. 무대장치와 의상 = 46 3. 조명 = 46 B. 사랑이 내게 말하는 것 (Ce que l'amour me dit) = 47 1. 음악과 움직임 = 47 2. 무대장치와 의상 = 49 3. 조명 = 49 C. 디오니소스 (Dionysos) = 50 1. 음악과 움직임 = 51 2. 무대장치와 의상 = 53 3. 조명 = 55 Ⅴ. 결론 = 56 참고문헌 = 59 ABSTRACT = 64 부록 = 6

Dependence of electrical and mechanical properties of graphene on different substrates

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과, 2010.2, [ xiv, 77 p. ]그래핀은 2004년에 처음 발견된 이후에 그 뛰어난 전기적 특성으로 인해 물리학과 나노 소자 연구 그룹으로부터 많은 관심을 받아 연구가 이루어져 왔다. 지금까지 그래핀에 대해 발표되는 논문이나 연구들은 그래핀이 현미경으로도 구분이 가능하게 하는 3000 Å의 $SiO_2$ 를 기판으로 사용해 왔다. 하지만 그래핀은 약품 처리 등의 과정에서 SiO2로부터 쉽게 떨어질 정도로 약한 접합력을 가지고 있는데, 이는 그래핀의 표면이 화학적으로 안정적이며 소수성을 띄기 때문이다. 아직까지 그래핀과 기판에 대한 연구는 활발하게 이루어지지 못하고 있다. 본 논문에서는 그래핀과 SiC 또는 다양한 유전체와 주고 받는 상호작용에 대해 STM, AFM, 라만 분광 분석 등을 통해 분석해 보았다. 라만 스펙트럼으로부터 고진공 분위기에서 SiC 위에 epitaxial 하게 성장된 그래핀은 높은 D band를 가지는 것을 확인하였으며 이러한 원인은 STM 측정으로부터 표면의 탄소 덩어리들 때문인 것으로 밝혀지게 되었다. 라만 스펙트럼으로부터 그래핀이 높은 유전율을 가지는 유전체에서 보다 더 가까운 거리를 가지며 접합력이 증가하는 것을 확인하였다. 유전체가 가지는 local polarization이 유전율이 높은 물질에서 더욱 강하게 나타나 그래핀과의 접합력을 증가시킨 것으로 여겨진다. 고진공에서 열처리를 하고 난 이후에는 접합력이 더욱 향상된 것을 확인하였는데, AFM 측정 결과로부터 그래핀의 두께가 더욱 얇아진 것을 확인하였다. 이렇게 얇아진 두께는 그래핀과 기판 사이 또는 그래핀의 표면에 존재하던 여러 가지 원소들이 제거되었기 때문인 것으로 여겨진다. 진공 열처리 이후에 그래핀이 HfO2 위에 있을 때에는 강한 홀 도핑 효과가 나타나며 도핑 농도는 약 $2.7x10^{13} cm^{-2}$ 정도로 약 10배 증가 하였다. 하지만 SiO2 위에 있을 때에는 그래핀이 약 2.3GPa 정도의 compressive strain을 겪는다는 것을 라만 스펙트럼 분석 결과로부터 구해졌다. 이것은 SiC 위에 성장된 그래핀에서 동일하게 나타나는 결과이며 SiC 위의 그래핀은 band gap이 존재하는 것으로 밝혀졌다. 따라서 SiO2 위의 그래핀은 진공 열처리 이후에 compressive strain을 겪으며 band gap이 열릴 수 있을 거라고 기대된다.한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과