• 제목/요약/키워드: cross-linked PVP

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PVP-기반 유기 절연막 형성과 OTFT 제작 (Formation of PVP- Based Organic Insulating Layers and Fabrication of OTFTs)

  • 장지근;서동균;임용규
    • 한국재료학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.302-307
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    • 2006
  • The formation and processing of organic insulators on the device performance have been studied in the fabrication of organic thin film transistors (OTFTs). The series of polyvinyls, poly-4-vinyl phenol(PVP) and polyvinyltoluene (PVT), were used as solutes and propylene glycol monomethyl ether acetate(PGMEA) as a solvent in the formation of organic insulators. The cross-linking of organic insulators was also attempted by adding the thermosetting material, poly (melamine-co-formaldehyde) as a hardener in the compound. The electrical characteristics measured in the metal-insulator-metal (MIM) structures showed that insulating properties of PVP layers were generally superior to those of PVT layers. Among the layers of PVP series: PVP(10 wt%) copolymer, 5 wt% cross-linked PVP(10 wt%), PVP(20 wt%) copolymer, 5 wt% cross-linked PVP(20 wt%) and 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%), the 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%) layer showed the lowest leakage current characteristics. Finally, inverted staggered OTFTs using the PVP(20 wt%) copolymer, 5 wt% cross-linked PVP(20 wt%) and 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%) as gate insulators were fabricated on the polyether sulphone (PES) substrates. In our experiments, we could obtain the maximum field effect mobility of 0.31 $cm^2/Vs$ in the device from 5 wt% cross-linked PVP(20 wt%) and the highest on/off current ratio of $1.92{\times}10^5$ in the device from 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%).

Cross-Linked PVP 게이트 유기 박막트랜지스터 (Organic Thin Film Transistors with Cross-Linked PVP Gates)

  • 장지근;오명환;장호정;김영섭;이준영;공명선;이영관
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제13권1호통권38호
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    • pp.37-42
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    • 2006
  • 유기 박막트랜지스터(OTFTs)제작에서 PVP-게이트 절연막의 형성과 처리가 소자성능에 미치는 영향을 조사하였다. 유기 게이트 용액의 제조에서는 polyvinyl 계열의 PVP(poly-4-vinylphenol)를 용질로, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)를 용매로 사용하였다. 또한 열경화성 수지인 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 사용하여 유기 절연막의 cross-link를 시도하였다. MIM 시료의 전기적 절연 특성을 측정한 결과, PVP-기반 유기 절연막은 용액의 제조에서 PGMEA에 대한 PVP와 poly (melamine-co-formaldehyde)의 농도를 증가시킬수록 낮은 누설전류 특성을 나타내었다. OTFT 제작에서는 PGMEA에 대해 PVP를 20 wt%로 섞은 PVP(20 wt%) copolymer와 5 wt%와 10 wt%의 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 추가한 cross-linked PVP(20 wt%)를 게이트 유전 재료로 사용하였다. 제작된 트랜지스터들에서 전계효과 이동도는 5 wt % cross-linked PVP(20 wt%) 소자에서 $0.31cm^2/Vs$로, 그리고 전류 점멸비는 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%) 소자에서 $1.92{\times}10^5$으로 가장 높게 나타났다.

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유기박막 트랜지스터용 PVP (poly-4-vinylphenol) 게이트 절연막의 제작과 특성 (Preparation and Properties of PVP (poly-4-vinylphenol) Gate Insulation Film For Organic Thin Film Transistor)

  • 백인재;유재헉;임현승;장호정;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권4호통권37호
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    • pp.359-363
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    • 2005
  • 유기 박막트랜지스터 (OTFT)를 제작하기 위하여 게이트 절연막으로서 PVP 계통의 유기막을 갖는 MIM(metal-insulator-metal)구조의 유기 절연층 소자를 제작하였다. 유기 절연층의 형은 ITO/Glass 기판위에 polyvinyl 계열의 PVP(poly-4-vinylphenol)를 용질로, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)를 용매로 사용하여 co-polymer PVP를 제조하였다. 또한 열경화성 수지인 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 사용하여 cross-linked PVP 절연막을 합성하였다. 유기 절연층의 전기적 특성은 co-polymer PVP 소자에 비해 cross-link 방식으로 제조된 소자에서 약 300 pA의 낮은 누설전류와 상대적으로 낮은 잡음전류의 특성을 나타내었다. 또한 cross-linked PVP 절연막에서 보다 양호한 표면형상 (거칠기)이 관찰되었으며 정전용량 값은 약 0.11${\~}$0.18 nF의 값을 나타내었다.

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폴리비닐 계열 유기절연막 형성과 특성평가 (Formation and Characterization of Polyvinyl Series Organic Insulating Layers)

  • 장지근;정진철;신세진;김희원;강의정;안종명;서동균;임용규;김민영
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.39-43
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    • 2006
  • The polyvinyl series organic films as gate insulators of thin film transistor(TFT) have been processed and characterized on the polyether sulphone (PES) substrates . The poly-4-vinyl phenol(PVP) and polyvinyl toluene (PVT) were used as solutes and propylene glycol monomethyl ether acetate(PGMEA) as a solvent in the formation of organic insulators. The cross-linking of organic insulators was also attempted by adding the thermosetting material, poly (melamine-co-formaldehyde) as a hardener in the compound. The electrical characteristics measured in the metal-insulator-metal (MIM) structures showed that insulating properties of PVP layers were generally superior to those of PVT layers. Among the layers of PVP series; copolymer PVP(10 wt%), 5wt% cross-linked PVP(10 wt%), copolymer PVP(20 wt%), 5 wt% cross-linked PVP(20 wt%) and 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%), the 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%) layer showed the lowest leakage current of 1.2 pA at ${\pm}10V$. The ms value of surface roughness and the capcitance per unit area are 2.41 and $1.76nF/cm^2$ in the case of 10 wt% cross-linked PVP(20 wt%) layer, respectively.

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PVP 게이트 절연막을 이용한 유기박막트랜지스터 제작 (Fabrication of Organic TFT wi th PVP Gate Insulating layer)

  • 장지근;서동균;임용규;장호정;오명환
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 추계 학술대회
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    • pp.83-88
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    • 2005
  • 유기 절연층을 갖는 유기 박막트랜지스터 (organic TFT)를 제작하여 소자 성능을 조사하였다. 유기 절연층의 형성에서는 polyvinyl 계열의 PVP(poly-4-vinylphenol)와 PVT(polyvinyltoluene)를 용질로, PGMEA (propylene glycol mononethyl ether acetate)를 용매로 사용하였다. 또한, 열경화성 수지인 poly(melamine-co-formaldehyde)를 경화제로 사용하여 유기 절연층의 cross-link 를 시도하였다. MIM 구조로 유기 절연층의 특정을 측정한 결과, PVT는 PVP에 비해 절연 특성이 떨어지는 경향을 보였다. 게이트 절연막의 제작에서 PVP를 cobpolymer 방식과 cross-linked 방식으로 실험 해 본 결과, cross-link 방식에서 낮은 누설전류 특성을 나타내었다. OTFT 제작에서는 PVP를 용질로, poly(melanine-co-formaldehyde)를 경화제로 사용한 cross-linked PVP 를 게이트 절연막으로 이용하였다. PVP copolymer($20\;wt\%$)에 $10\;wt\%$ poly(melamine- co-formaldehyde)를 혼합한 cross-linked PVP 를 게이트 절연막으로 사용하여 top contact 구조의 OTFT를 제작한 결과 약 $0.23\;cm^2/Vs$의 정공 이동도와 약 $0.4{\times}10^4$의 평균 전류점멸비를 나타내었다.

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Organic Thin Film Transistors with Cross-linked PVP Gate Dielectrics by Using Photo-initiator and PMF

  • Yun, Ho-Jin;Baek, Kyu-Ha;Park, Kun-Sik;Shin, Hong-Sik;Ham, Yong-Hyun;Lee, Ga-Won;Lee, Ki-Jun;Wang, Jin-Suk;Do, Lee-Mi
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.312-314
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    • 2009
  • We have fabricated pentacene based organic thin film transistors (OTFTs) with formulated poly[4-vinylphenol] (PVP) gate dielectrics. The gate dielectrics is composed of PVP, poly[melamine-coformaldehyde] (PMF) and photo-initiator [1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropane-1-one, Darocur1173]. By adding small amount (1 %) of photo-initiator, the cross-linking temperature is lowered to $115^{\circ}C$, which is lower than general thermal curing reaction temperature of cross-linked PVP (> $180^{\circ}C$). The hysteresis and the leakage current of the OTFTs are also decreased by adding the PMF and the photoinitiator in PVP gate dielectrics.

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Polyethersulfone(PES) 및 유리 기판위에 제작된 PVP 게이트 절연막의 전기적 특성 (Electrical Properties of PVP Gate Insulation Film on Polyethersulfone(PES) and Glass Substrates)

  • 신익섭;공수철;임현승;박형호;장호정
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.27-31
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    • 2007
  • 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.

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Pentacene TFTs and Integrated Circuits with PVP as Gate Insulator

  • Xu, Yong-Xian;Byun, Hyun-Sook;Song, Chung-Kun
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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    • pp.1027-1029
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    • 2004
  • In this paper, we have fabricated pentacene thin film transistors (TFTs) using polyvinylphenol (PVP) copolymer and cross-linked PVP as gate insulator on glass and plastic (PET) substrate. Depending on the density of PVP and cross-link material the performance has been changed. We obtained the best device performance with the mobility of 0.32cm2/V${\cdot}$sec and the on/off current ratio of 1.19${\times}$106 for the case of 10wt% PVP copolymer mixed with 5wt% poly (melamine-co-formaldehyde). Additionally using pentacene TFTs with the above PVP gate insulator, we fabricated the integrated circuits including inverter which produced the gain of 9.7.

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게이트 절연막 Poly(4-vinylphenol) 용제 비율에 따른 유기 박막 트랜지스터 특성 변화 (Gate insulator Poly(4-vinylphenol) solvent concentration organic thin-film transistor characteristic effect)

  • 전준호;김정민;이동훈;김용상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1700-1701
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    • 2011
  • 본 논문에서는 게이트 절연막인 poly(4-vinylphenol) (PVP) 용제 농도 변화에 따른 유기 박막 트랜지스터를 제작하고 그 특성을 분석하였다. PVP는 propylene glycol monomethyl ether acetate(PGMEA) 와 poly melamine-co-formaldehyde (CLA)를 혼합하여 cross linked PVP를 만들어 사용하였다. Cross-liked PVP의 CLA 농도 비율을 각각 6 wt%, 9 wt%로 변화시켜 유기 박막 트랜지스터를 제작하고 소자의 전기적 특성을 분석 하였다.

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대면적 저누설 커패시터를 위한 최적화 블레이드 코팅 기반 고분자 유전체 프린팅 (Printing of Polymer Dielectric via Optimal Blade Coating for Large-scale Low-Leakage Capacitors)

  • 서경호;배진혁
    • 센서학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.51-55
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    • 2021
  • We demonstrated a polymer dielectric with low leakage characteristics through an optimal blade coating method for low-cost and large-scale fabrication of metal-insulator-metal (MIM) capacitors. Cross-linked poly(4-vinylphenol) (C-PVP), which is a typically used polymer dielectric, was coated on a 10 × 10 cm indium-tin-oxide (ITO) deposited glass substrate by changing the deposition temperature (TD) and coating velocity (VC) in the blade coating. During the blade coating, the thickness of the thin c-PVP varied depending on TD and VC owing to the 'Landau-Levich (LL) regime'. The c-PVP-dielectric-based MIM capacitor fabricated in this study showed the lowest leakage current characteristics (10-6 A/㎠ at 1.2 MV/㎠, annealing at 200 ℃) and uniform electrical characteristics when TD was 30 ℃ and VC was 5 mm/s. In addition, at TD = 30 ℃, stable leakage characteristics were confirmed when a different electric field was applied. These results are expected to positively contribute to applications with next-generation electronic devices.