• 제목/요약/키워드: 갭분석

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낮은 순방향 전압 강하를 갖는 4H-SiC Trench-type Accumulation Super Barrier Rectifier(TASBR) (4H-SiC Trench-type Accumulation Super Barrier Rectifier(TASBR) for Low Forward Voltage drop)

  • 배동우;김광수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.73-76
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    • 2017
  • 실리콘카바이드 소자는 넓은 밴드갭을 갖는 물질로서 많은 주목을 받아왔다. 특히 4H-SiC 쇼트키 배리어 다이오드는 빠른 스위칭 속도와 낮은 순방향 전압강하의 특성으로 인해 널리 사용되고 있다. 그러나 쇼트키 배리어 다이오드의 낮은 신뢰성으로 인한 문제로 대안인 Super Barrier Rectifier(SBR)가 연구되었다. 본 논문은 4H-SiC trench-type accumulation super barrier rectifier(TASBR)를 분석하고 제안한다. 2D 시뮬레이션을 통해 본 구조는 심각한 역방향 저지전압의 감소와 누설전류의 증가가 없는 동시에 순방향 전압 강하는 21.06% 향상됨을 확인 할 수 있었다. 이러한 새로운 정류기 구조를 이용하면 전력손실이 적은 애플리케이션을 기대할 수 있다.

새로운 Pseudo-TN IPS 모드 액정 셀에 대한 특성 해석 연구 (A Study on the Characteristics of Novel Pseudo-TN IPS Mode LC Cell)

  • 윤형진;윤석인;윤상호;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권8호
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    • pp.59-65
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    • 2004
  • 본 논문에서는 IT(In-plane switching foisted nematic) 모드를 기반으로 광 투과 특성을 개선시킨 Pseudo-TN IPS(Pseudo-Twisted Nematic In-Plane Switching) 모드를 새롭게 제안하고 그 광 투과 특성을 분석하였다. PTN-IPS 모드의 경우 개구율을 향상시켜 투과율 면적을 향상시킴으로써 종래의 IT 모드보다 약 25%정도의 높은 광 투과 특성을 나타내었으며, 전압인가에 따른 광 투과율의 변화가 선형적이므로, 광 투과율 조절을 위한 액정의 제어가 IT 모드에 비해 용이함을 확인하였다. 또한, IT 모드에 비해 수평방향 대비비는 약 8%정도 특성이 열화 되었으나 수직 방향에 있어서는 약 20%이상의 특성개선을 확인 할 수 있었다. 이와 더불어, 기존 IT 모드가 가지고 있는 샐 갭에 대한 특성 및 장점을 가지고 있어, 차세대 액정 셀을 개발하는데 유용하게 사용될 것이라 생각된다.

3차원 직사각형 노즐에서 역유동 추력벡터 제어 평가 (Assessment of the Counter-Flow Thrust Vector Control in a Three-Dimensional Rectangular Nozzle)

  • ;김태호;;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.34-46
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    • 2020
  • 직사각형 초음속 노즐의 3차원 역유동 추력벡터 제어 시스템에 대한 공기역학적 특성을 조사하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 이 초음속 노즐은 특성곡선법에 의하여 설계되었으며, 그 설계 마하수는 2.5이다. 2차 유동 덕트의 갭 높이를 변수로 하여 역유동 추력벡터 제어 시스템의 성능을 조사하였다. 상부 흡입 칼라의 중심선을 따르는 정압 분포, 편향각, 2차 질량유량비 및 합성 추력계수와 같은 주요 매개변수가 정량적으로 분석되었다. 또한 전체 유동장의 특성을 알아보기 위하여 대칭 평면에서의 유선, 3차원 등마하수분포 및 3차원 난류에너지분포를 조사하였다.

CIGS 태양전지 용액전구체 paste공정 연구

  • 박명국;안세진;윤재호;김동환;윤경훈
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.27.1-27.1
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    • 2009
  • Chalcopyrite구조의CIS 화합물은 직접천이형 반도체로서 높은 광흡수 계수 ($1\times10^5\;cm^{-1}$)와 밴드갭 조절의 용이성 및 열적 안정성 등으로 인해 고효율 박막 태양전지용 광흡수층 재료로 많은 관심을 끌고 있다. CIS 계 물질에 속하는 $Cu(InGa)Se_2$ (CIGS) 태양전지의 경우 박막 태양전지 중 세계 최고 효율인 20%를 달성한 바 있으며, 이는 기존 다결정 웨이퍼형 실리콘 태양전지의 효율에 근접하는 수치이다. 그러나 이러한 우수한 효율에도 불구하고 박막 증착시 동시증발장치 혹은 스퍼터링장치와 같은 고가 진공장비를 사용하게 되면 공정단가가 높을 뿐만 아니라 사용되는 재료의 20-50%의 손실을 감수해야만 한다. 또한 대면적 Cell제작에 어려움이 있기 때문에 기술개발 이후의 상용화 단계를 고려할 때 광흡수층 박막 제조 공정단가를 획기적으로 낮출 수 있고 대면적화가 용이한 신 공정 개발이 필수적이다. 이러한 관점에서 비진공 코팅방법에 의한 CIS 광흡수층 제조 기술은 CIS 태양전지의 저가화 및 대면적화를 가능케 하는 차세대 기술로 인식되고 있고 최근 급속한 발전을 이루고 있는 미세 입자 합성, 제어 및 응용 기술에 부합하여 많은 세계 연구기관 및 기업체에서 활발히 연구를 진행하고 있다. 비진공 방식에 의한 CIS 광흡수층 제조 기술은 전구체 물질의 형태에 따라 크게 입자형 전구체를 사용하는 방법과 용액 전구체를 사용하는 방법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 용액 전구체를 paste 공정으로 실험하였다. 이는 용액전구체 물질 제조가 입자형 전구체 제조에 비해 매우 간단하고, 전구체 물질 내 구성원소의 원자비를 쉽게 조절할 수 있다는 장점 및 사용효율이 높아 소량의 source로도 박막 제작이 가능해 공정 단가 절감에 큰 효과가 기대되기 때문이다. 실험에 사용 된 용액전구체는 $Cu(NO_3)$$InCl_3$, $Ga(NO_3)$를 Cu, In, Ga 출발 물질로 선정하여 이를 메탄올에 완전히 용해시켜 binder인 셀룰로오즈와 메탄올을 섞은 용액과 혼합하여 전구체 슬러리를 형성하였다. 이 슬러리를 paste공정으로 precursor막을 입히고 저온 건조 후 Se 분위기에서 열처리하여 CIGS박막을 얻을 수 있었다. 박막의 특성을 XRD, SEM, AES, TGA등으로 분석하였다.

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Eu이 이온주입된 undoped와 Mg-doped GaN의 분광 특성 연구 (Optical characterization on undoped and Mg-doped GaN implanted with Eu)

  • 이소원;문주영;이석주
    • 한국진공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.346-352
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    • 2008
  • Eu을 이온주입한 GaN 시료에 대하여 Eu의 site들에 대한 연구와 Mg을 같이 도핑하였을 때의 효과를 분석하였다. 빨간색 광원으로 주목받는 620nm 근처의 Eu의 $^5D_0\;{\rightarrow}\;^7F_2$ 전이에 대하여 photoluminescence (PL) 와 PL 여기 분광법을 이용하여 GaN 내에서 Eu 이온이 자리하는 이미 알려진 2 개의 site 이외에도 2 종류의 site들이 있음을 확인하였다. 이들 중 한 site는 Mg의 codoping에 의하여 PL 크기가 약 1.6배 증가하였다. 이는 GaN의 밴드갭보다 작은 trap에 의해 에너지를 전달받는 Er이나 Nd보다 Mg의 도핑에 의한 효과가 매우 작은 것이다. GaN:Eu에서는 Mg과 관련된 trap을 통하지 않고 GaN에서 직접 Eu으로 에너지를 전달하기 때문으로 생각된다.

III-V족 화합물 반도체 InSb 나노와이어의 전기화학적 합성 및 특성 평가 (Electrochemical Formation and Characterization of III-V Compound Semiconductor InSb Nanowires)

  • 이관희;이종욱;박호동;정원용;이종엽
    • 전기화학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.130-134
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    • 2005
  • 본 연구에서는 그동안 전기화학적으로 합성되지 못했던 III-V족 화합물 반도체 InSb를 구연산 용액으로부터 합성하였으며 자체 제조한 AAO를 나노템플릿으로 이용하여 정전압 도금을 실시하여 InSb 나노와이어를 제조하였다 제조된 InSb나노와이어는 X선 회절분석 결과 단결정의 나노와이어는 아니었으나 정확하게 화학양론을 만족시키는 화합물임을 확인하였고, 평판 박막 상태의 InSb와는 달리 나노와이어의 길이방향으로 (220) 방향의 결정이 주로 성장하는 우선결정방위를 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 집합적으로 배열된 상태에서 측정된 I-V특성 곡선에서는 n형 반도체의 특성을 보이되 밴드갭이 좁고, 전자이동도가 큰 InSb고유의 특성상 반금속과 유사한 전기적 특성을 보유하고 있음을 확인하였다.

Sputtering을 이용한 CdS 증착에 관한 연구 (A Study on CdS Deposition using Sputtering)

  • 이달호;박정철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.293-297
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    • 2020
  • 본 논문은 multiplex deposition sputter system을 이용하여 ITO 유리에 CdS 박막을 증착하여 태양전지에 적용될 수 있는 가장 좋은 조건을 찾고자 하였다. RF power를 50W, 100W, 150W로 변화주었고 스퍼터링시간은 10분으로 하였다. 투과율을 측정한 결과, 400~800 nm 영역에서 평균 투과율은 60%에서 80% 까지 측정되었으며 150W일 때 84%로 가장 좋은 특성이 측정되었다. 또한 밴드갭은 50W일 때 3.762eV, 100W일 때 4.037eV, 150W일 때 4.052eV로 측정되었다. XRD 분석에서는 RF power가 증가하여도 CdS의 구조인 Wurtzite(hexagonal)로 관찰되었다. 그리고 RF power가 증가할수록 입자가 크고 균일하게 증착 되었나, 100W 일 때 입자들이 조밀하게 구성되었고 밀도가 크다는 것을 알 수 있었다. 그리고 두께 측정 결과 RF power 가 증가할수록 균일성 있게 증가되었다.

마이크로파 수열합성법을 이용한 알루미늄이 도핑된 산화아연 합성 및 그 광학적 특성 (Synthesis of Al-Doped ZnO by Microwave Assisted Hydrothermal Method and its Optical Property)

  • 현미호;강국현;이동규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.1555-1562
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    • 2015
  • 금속 산화물 반도체는 독특한 전기 광학적 특성, 높은 표면적 등으로 인해 태양전지, 센서, 광소자 및 디스플레이 등 여러 분야에 걸쳐 응용되고 있다. 금속 산화물 가운데 우수한 물리 화학적 특성을 가지는 산화아연은 3.37 eV의 넓은 밴드갭 에너지와 60 meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 갖는 n-형 반도체로서 산화아연에 양이온을 도핑하여 전기 광학적 특성을 보완하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 알루미늄이 도핑 된 산화아연을 마이크로파 수열합성법으로 합성하였다. 전구체의 종류와 몰 비 등의 반응 변수를 조절하여 최적의 결정형상과 광학적 특성을 갖는 산화아연을 합성하였으며, 알루미늄을 도핑하여 광학적 특성 변화를 시도하였다. 합성된 입자는 SEM, XRD, PL, UV-Vis 분광기 및 EDS 등의 기기분석을 통해 광학적, 물리 화학적 특성을 확인하였다.

디페닐렌비닐렌 치환기를 가진 카바졸계 청색발광 공중합체 합성 (Synthesis of Novel Carbazole-based Blue Light-emitting Copolymers Containing (Diphenylene)vinylene Pendants)

  • 김우연;윤근병
    • 폴리머
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    • 제37권6호
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    • pp.736-743
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    • 2013
  • 공액구조 고분자의 밴드갭을 줄이기 위하여 청색의 디페닐렌비닐렌을 치환기를 갖는 카바졸 단량체와 용해도 향상을 위해 옥틸기를 도입한 카바졸 공단량체를 합성하여 신규 공중합체를 제조하였다. Suzuki 커플링 중합으로 공중합체를 제조하고, 공중합체의 열적, 분광학적, 전기광학적 특성을 조사하여 고분자 유기발광 다이오드(PLED)의 발광층에의 사용가능성을 조사하였다. 용액상태에서 공중합체의 UV 최대 흡수 파장은 333~340 nm, PL 최대방출 파장은 409~464 nm를 보였으며, 상대양자효율은 최대 25.8%의 값을 보였다. 열중량분석 결과 $350^{\circ}C$까지 열안정성을 보이고, 필름형성이 용이하였으며, 공중합체를 발광층으로 사용한 PLED 소자에서 4.0 V에서 청색광을 나타내었다.

Two-zone 확산법을 이용한 다결정 실리콘 박막으로의 Phosphorus 도핑에 관한 연구

  • 황민욱;김윤해;이석규;엄명윤;박영욱;김형준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.81-81
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    • 2000
  • 본 연구는 고집적 반도체 소자의 제조 공정에 있어서 산화막을 형성하지 않고 굴곡진 표면을 균일하게 고농도로 도핑하기 위한 방안의 일환으로 기존의 PH3 대신 고체 P를 직접 이용한 2-zone 확산법으로 다결정 Si에 도핑하는 방법을 채택하고, 그 rksmdtjddmdf 검토하는데 목적이 있다. 도핑 시간에 따른 확산 경향을 살펴본 결과, 시간이 증가함에 따라 도핑이 증가하는 뚜렷한 경향을 나타내었으며, 온도가 증가할수록 시간에 따른 농도의 증가량이 커지는 것을 알 수 있었다. 따라서, 고온에 비해 저온에서 더 빨리 pile-up이 일어나며 표면 부근의 농도가 포화상태에 빨리도달하는 것을 알 수 있었다. 다결정 Si에서의 확산거동을 살펴본 결과, 결정립 크기가 적을수록 저항이 높게 나타났으며, 단결정 Si의 저항값보다 약 4~5배 가까이 높은 값을 나타내었다. 또한 동일한 온도에서 시간에 따라 표면 부근의 pile-up 현상이 증가하는 뚜렷한 경향을 보여 주었다. 온도가 감소할수록 pili-up 현상이 증가하는 경향을 나타내었으며, 입계를 통한 빠른 확산에 의해 단결정 Si에 비해 표면 pile-up의 포화가 늦게 일어나는 것을 알 수 있었다. 고체 P를 source로 사용한 경우와 PH3 (phosphine)을 source로 사용한 경우를 비교 분석한 결과, 75$0^{\circ}C$에서 PH3에 비해 고체 P를 사용한 경우의 표면농도가 약 50배 정도로 높게 도핑된 것을 알 수 있었다. 도핑된 P중에서 전기적으로 활성화되어 있는 성분을 알아본 결과, SIMS의 결과와 유사하게 고체 P의 경우가 약 50배 높은 값을 나타내었다. 실제 소자의 특성을 알아보기 위하여 커패시터를 제작하여 측정하여 본 결과, 추가의 도핑을 하지 않은 시편에 비해 고체 P를 도핑한 시편이 약 8%의 Cmin 값의 증가를 보였으며, PH3에 비해 약 3%의 증가된 값을 나타냈었다. 누설전류 특성은 2V에서 수 fA/$\mu\textrm{m}$2로 양호하게 나타났다. 실험 결과 고체 P를 이용한 경우 더 우수한 특성을 나타내었으나, 예상과는 달리 차이가 적게 나타났다. 그 원인은 소자 제조 공정에서 콘택 부분에 큰 저항 성분이 형성되어 생긴 문제로 생각된다. 또한 실험에 사용된 유전체의 두께가 두꺼워 HSG 사이의 갭 부분이 캐패시턴스 증가에 기여를 충분히 못한 것으로 사료된다. 따라서, 제조 공정 상의 문제점을 제거하고 고체 P를 사용할 경우 본 실험에 비해 보다 증진된 특성을 보여줄 것으로 기대된다. 이상의 결론을 토대로 볼 때, 2-zone 확산법을 이용한 P 도핑 방법은 저온에서 효과적으로 다결정 Si에 고농도의 도핑을 할 수 있다고 생각된다.

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