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[국내논문] 탄소나노튜브 전자빔을 이용한 박막 결정화 기술 원문보기

인포메이션 디스플레이 = Information display, v.15 no.6, 2014년, pp.11 - 16  

박규창 (경희대학교 정보디스플레이학과) ,  강정수 (경희대학교 정보디스플레이학과)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 연구그룹은 DC-PECVD 방법과 RAP (Resist Assist Patterning)방법[2,3,4]으로 성장된 탄소나노튜브 에미터[그림1]를 사용한 전자빔 결정화에 필요한전류를 획득하고 구조의 최적화에 큰 진전을 보였다. 본고에서는 탄소나노튜브 에미터(CNT emitter)를 이용하여 전자빔의 새로운 응용을 전계방출(Field emission)의원리로 비정질 실리콘 결정화에 적용 가능한 기술임을언급 하고자 한다.
  • 고성능의 TFT 소자는 높은이동도(Mobility)가 요구된다. 이동도의 증가는 TFT의엑티브 레이어(Active layer)의 전계효과 특성을 향상시키는 것을 목표로 하며, 이는 TFT의 크기를 감소시켜 개구율(Aperture ratio)의 향상으로 고해상도, 고밀도해상도 디스플레이의 제작이 가능하게 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
박막결정화에 있어서 C-beam의 장점은? C-beam은 디지털 드라이빙(Pulse)에 유리하며 응답성이 뛰어나 박막의 특성 개질에 알맞은 에너지를 전달 할 수 있다. 전자빔이 비정질 실리콘에 도달하여 실리콘 원자와 충돌 하면 전자의 에너지를 모두 전달하게 된다.
PECVD 방법으로 제작된 에미터의 형태는? 앞서 설명한 두 가지 방법으로 제작된 탄소나노튜브 에미터는 [그림 1, 2]에 나타나 있듯이 서로 다른 형태로 제작된다. 직접 성장법으로 제작된 에미터는 탄소나노튜브 에미터 주위로 실리콘(Silicon)이 코팅되어 있고 팁(Tip) 부분은 1~10nm이며, 아랫부분은 3um의 원형 뿔 모양이다. 이 방법은 노광공정(Photo-Lithography)으로 에미터의 밀도(Density), 직경(Diameter), 간격(Pitch)등을 제어 할 수 있다.
삼극관 구조의 탄소나노튜브 전자빔은 무엇으로 구성되는가? 두 전극 사이의 거리는 500um 이하에서 효율적으로 구동한다. 삼극관 구조는 탄소나노튜브 에미터가 위치한 케소드(Cathode), 그리드로 제작된 게이트(Gate), 전자빔이 조사되는 애노드(Anode) 전극으로 구성되며, 전자의 이동거리는 게이트와 애노드 간격으로 1mm 이상 조절 가능 하다. 삼극관 구조에서의 전자 방출은 게이트에 가해진 전계(electric field)에 의해 탄소나노뷰브 에미터에서 전자가 양자 역학적 터널링으로 방출되며, 애노드에는 게이트 보다 더 높은 전계가 인가되어 전자를 애노드 쪽으로 가속시키는 역할을 한다.
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참고문헌 (7)

  1. S. Kenji, O. Faki, ujio, U. Hiroyuki, I. Shinji, K. Setsuo and H. Kazu, Electron Devices, IEEE Transactions 36(12), 2868 (1989). 

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  2. K. C. Park, J. H. Ryu, K. S. Kim, Y. Y. Yu and J. Jang, J. Vac. Sci. Technol. B 25, 1261 (2007). 

  3. S. H. Lim, H. S. Yoon, J. H. Moon, K. C. Park and J. Jang, Appl. Phys. Lett. 88, 033114 (2006). 

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  4. K. C. Park, H. S. Yoon, J. H. Ryu, S. H. Lim, J. H. Moon and J. Jang, J. Korean Phys. Soc. 48, 1365 (2006). 

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  5. Spindt, C. A., Journal of Applied Physics 39(7), 3504 (1968). 

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  6. W. S. Chang, H. Y. Choi and J.U. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 45, 7175 (2006). 

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  7. E. H. Lee, S. W. Lee, Y. J. Eom, H. N. Won, J. Jang, B. Y. Moon and K. C. Park, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 63, 20302 (2013). 

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