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dc.contributor.advisor Jang, Jae Eun -
dc.contributor.author Jun, Byoung Ok -
dc.date.accessioned 2017-05-10T08:51:23Z -
dc.date.available 2015-01-12T00:00:00Z -
dc.date.issued 2015 -
dc.identifier.uri http://dgist.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001921606 en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/20.500.11750/1396 -
dc.description.abstract Wearable and flexible devices have been widely studied. In the flexible display system, thin film transistors (TFTs) are applied as an important building block such like electrical switch, rectifier or amplifier due to its relatively lower process temperature than field effect transistor using single crystal material. Wire connection is employed to supply an electrical power or a driving signal to TFTs. However, the contact electrodes, gen-erally formed by metal thin film, is one of the weakest part, so that it is easily broken in bending or folding situation, since the electrode shape is narrow (~ um level) and long (cm ~ m level) in a row or a column di-rection. Wireless power and signal transfer (WPST) can be a good candidate to solve this problem. Therefore, wireless thin film transistor (TFT) structure has been studied to apply to various flexible or wearable devices. One of the enabling technologies is the near-field magnetic induction coupling [1]. To apply the WPST connection system to TFT for the flexible system, it is essential to realize a receiving antenna with micro-meter level size structure to withstand the bending situation. The side effect of this micro size antenna is the decrease of transmission efficiency as scaling down the size of antenna. To compensate this side effect for employing micro antenna structure to TFT, the magnetic core (MC) is added to the micro antenna structure to increase the magnetic flux without the size change of antenna structure due to the decrease of the power efficiency as the scale down of antenna size. The MC is consisted of zinc oxide nano-wires (ZnO NWs) and nikel (Ni), a ferromagnetic material, which is coated on the vertical ZnO NWs. Due to the increase of self-resonance frequency with decreasing antenna size, we chose an amorphous indium gallium zinc oxide (a-IGZO) TFT, which showed higher mobility than a-Si TFT and optimized the TFT structure for high frequency driving. Then, WPST system is adopted to the a-IGZO TFT and the charancteristics are analyzed. To improve the wireless a-IGZO TFT sysem, various MC structures and a-IGZO TFT designs are studied and applicability of wireless TFT is estimated for the flexible and wearable system in this paper. ⓒ 2015 DGIST -
dc.description.tableofcontents Ⅰ. INTRODUCTION 1--
1.1 Motivation 1--
1.2 Issues of wireless TFT system 2--
1.3 Issue of antenna for WPT 3--
1.3.1 Background and principle of WPT 3--
1.3.2 Classification of WPT technologies 5--
1.3.3 Issues of spiral coil based on inductive coupling 7--
1.3.4 Effect of MC 9--
1.3.5 Designs of MC 10--
1.4 Issues of amorphous oxide semiconductor (AOS) TFTs 12--
1.4.1 Background and principles of AOS TFTs 12--
1.4.2 Issues of AOS TFT 12--
1.4.3 Effect of IGZO TFT 16--
Ⅱ. EXPERIMENT DETAILS 18--
2.1 Fabrication of the micro coil 18--
2.2 Fabrication of MC structures 19--
2.3 Fabrication of α-IGZO TFT 24--
2.4 Fabrication of wireless α-IGZO TFT 26--
2.5 Measurement systems 27--
Ⅲ. RESULTS AND DISCUSSION 29--
3.1 Characteristics of α-IGZO TFT 29--
3.2 Characteristics of wireless source-drain system of α-IGZO TFT 32--
3.3 Improvement of α-IGZO TFT 34--
3.4 Improvement of MC 38--
3.5 Improvement of wireless source-drain system of α-IGZO TFT 39--
3.6 Characteristics of wireless gate system of α-IGZO TFT 40--
IV. CONCLUSION 43
-
dc.format.extent 47 -
dc.language eng -
dc.publisher DGIST -
dc.subject Wireless power transmission -
dc.subject A-IGZO TFT -
dc.subject Wireless TFT -
dc.subject 무선 전력전송 -
dc.subject 박막트랜지스터 -
dc.subject 무선 박막트랜지스터 -
dc.title The Study of Thin Film Transistor with Micro An-tenna Structure for Wireless Signal Transmission -
dc.title.alternative 마이크로 안테나를 가지는 자기 유도 결합 방식 무선 박막트랜지스터 시스템 연구 -
dc.type Thesis -
dc.identifier.doi 10.22677/thesis.1921606 -
dc.description.alternativeAbstract 본 연구는 기존의 기술한계를 극복하기 위한 새로운 방식의 플렉서블 및 웨어러블 디바이스 시스템 구현방식을 제안한다. 현재 바이오센서와 같은 융합기술에 대한 관심이 고조됨에 따라 생체적합성을 위한 플렉서블 및 웨어러블 시스템이 크게 대두되고 있다. 일반적으로 구부릴 수 있는 전자재료와 유연한 형태를 가지는 소자를 구현하는 방식의 연구가 다른 연구진들에 의해 활발히 진행되고 있다. 실제 플렉서블 및 웨어러블 시스템을 구성하는 소자의 크기는 전체 시스템에 비해 매우 작기 때문에 실제 시스템이 휘어질 때 발생하는 스트레스는 각 소자에 큰 영향을 미치지 않는다 하지만 각 소자의 신호나 전력 전달을 위한 와이어 연결은 전체 시스템의 크기에 비례하여 사이즈가 증가하기 때문에 큰 영향을 받게 되어 쉽게 끊어지게 된다. 문제의 근원이 되는 와이어 연결을 최소화시킨다면, 이 문제점을 효과적으로 해결할 수 있을 것이다. 본 연구는 와이어 연결을 최소화 시키기 위해 무선전력전송개념을 도입하여 새로운 방식의 플렉서블 및 웨어러블 시스템 구현에 대한 가능성을 살펴보고자 한다. 제안된 시스템 구현을 위해 무선전력전송 시스템을 전자소자의 핵심이 되는 트랜지스터와 연결하여 동작특성을 살펴보았다. 무선으로 전력 또는 신호를 수신할 수 있는 안테나를 트랜지스터에 적용시키기 위해서는 안테나 사이즈가 마이크로 레벨로 축소되는 것이 필요하고 플렉서블 및 웨어러블 시스템에 트랜지스터를 구현하기 위해서는 박막트랜지스터 구조가 적합하다. 먼저 안테나의 사이즈가 축소됨에 따라 감소되는 전송효율을 보상하기 위해 산화아연 나노구조체와 강자체 물질인 니켈을 이용한 자심을 안테나 중심에 적용시켜 그 효율을 증가시켰다. 또한 높은 자기공진주파수를 가지는 마이크로 안테나의 동작주파수를 맞추기 위해 높은 모빌리티 특성을 가지는 비정질 인듐갈륨산화아연 박막트랜지스를 제작하고 박막트랜지스터의 채널길이와 두께를 조정함으로서 차단주파수를 높일 수 있었다. 다음으로 제작된 마이크로 안테나와 박막트랜지스를 연결하여 그 특성을 분석한 결과 무선스위치와 정류기로서의 가능성을 파악할 수 있었다. 본 연구는 새로운 플렉서블 및 웨어러블 시스템 구현방식을 제시하였다는 점에 대해서 의의를 가진다. ⓒ 2015 DGIST -
dc.description.degree Master -
dc.contributor.department Information and Communication Engineering -
dc.contributor.coadvisor Choi, Hong Soo -
dc.date.awarded 2015. 2 -
dc.publisher.location Daegu -
dc.description.database dCollection -
dc.date.accepted 2015-01-12 -
dc.contributor.alternativeDepartment 대학원 정보통신융합공학전공 -
dc.contributor.affiliatedAuthor Jun, Byoung Ok -
dc.contributor.affiliatedAuthor Jang, Jae Eun -
dc.contributor.affiliatedAuthor Choi, Hong Soo -
dc.contributor.alternativeName 전병옥 -
dc.contributor.alternativeName 장재은 -
dc.contributor.alternativeName 최홍수 -
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Department of Electrical Engineering and Computer Science Theses Master

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