초록
수소화된 비정질규소 박막의 결정화 방법은 물질의 질과 후속으로 제작되는 성능을 결정한다. 본 논문은 다양한 기판위에 성장된 비정질규소 박막의 결정화 특성조사와 고용체 형성 금속 박막의 유.무에 따른 결정화 효과를 분석하였다. 다양한 기판조사로부터 Mo 기판이 비정질규소 박막을 성장하기위해 선택되었다. 고용체 형성 금속을 사용하지않은 경우 $1100^{\circ}C$ 열처리후에 결정립의 크기가 $0.8{\mu}m$에 달하는 다결정을 얻었다. 결정화 온도를 줄이기 위해 고용체 형성 금속인 Au, Al, Ag등을 사용하였다. 금속 Au를 사용하여 $700^{\circ}C$ 열처리 후에 결정입경 크기가 $10{\mu}m$ 이상이며 (111) 면 우선배향 특성을 갖는 다결정규소 박막이 달성되었다. 광전소자 응용을 위하여 규소박막과 고용체를 형성하는 금속종류, 금속두께 등의 결정화 영향을 조사하였다.
The crystallization method determines the material quality and consequent device performance. This paper investigates the crystallization of a-Si:H films on various substrate materials and analyzes the crystallization effect with and without using eutectic forming metals. From the examinations of the various substrate materials, a metal Mo was selected for the a-Si:H films growth and subsequent crystallization of it. For a sample without any eutectic metal layer, we observed grain size of $0.8{\mu}m$ after $1100^{\circ}C$ anneal treatment. To reduce crystallization temperature, we used some of the eutectic forming metals such as Au, Al and Ag. Poly-Si films with grain size over $10{\mu}m$ and (111) preferential plains were achieved using a premetal layer of Au at an anneal temperature of $700^{\circ}C$. The various crystallization effects of eutectic metal thickness and type were investigated for photovoltaic (PV) device applications.
