High frequency and high power PECVD를 이용한 thin film solar cell용 microcrystalline Si 증착

Si 박막형 solar cell은 Si 결정형 solar cell대비 cost 및 대면적화 측면에서 장점을 가지고 있다. 그러나 amorphous Si의 경우 light soacking에 의한 열화 문제가 있고, microcrystalline Si의 경우 요구되는 효율 확보를 위하여 $1.5{\mu}m$ 이상 두께가 필요하며, 증착율이 $5{\AA}/sec$.이하인 단점이 있다. 본 연구에서는 high deposition rate로 microcrystalline Si를 증착하기 위하여 high frequency, high power PECVD를 이용하였으며, RF power, 증착온도, H2/SiH4 ratio의 3인자를 3수준으로 변화시킨 완전요인배치 실험을 실시하였다. 실험결과 증착율은 $8.0{\AA}/sec.{\sim}52.8{\AA}/sec$ 범위, crystalline fraction은 0%~83.3% 범위의 결과를 얻었으며, 결정이 형성된 조건에서는 XRD분석결과 $2\theta=28.5$ 및 47.5에서 Si (111), (220) peak을 확인할 수 있었다. Surface Profilometer 를 이용한 surface roughness의 경우 $6.3{\AA}\sim32.4{\AA}$ 범위의 결과를 얻었으며, crystalline Portion이 높을수록 surface roughness가 증가함을 알 수 있었다.