• Title/Summary/Keyword: 고상 결정화

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Investigation on solid-phase crystallization of amorphous silicon films

  • Kim, Hyeon-Ho;Ji, Gwang-Seon;Bae, Su-Hyeon;Lee, Gyeong-Dong;Kim, Seong-Tak;Lee, Heon-Min;Gang, Yun-Muk;Lee, Hae-Seok;Kim, Dong-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.279.1-279.1
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    • 2016
  • 박막 트랜지스터 (thin film transistor, TFT)는 고밀도, 대면적화로 높은 전자의 이동도가 요구되면서, 비정질 실리콘 (a-Si)에서 다결정 실리콘 (poly-Si) TFT 로 연구되었다. 이에 따라 비정질 실리콘에서 결정질 실리콘으로의 상변화에 대한 결정화 연구가 활발히 진행되었다. 또한, 박막 태양전지 분야에서도 유리기판 위에 비정질 층을 증착한 후에 열처리를 통해 상변화하는 고상 결정화 (solid-phase crystallization, SPC) 기술을 적용하여, CSG (thin-film crystalline silicon on glass) 태양전지를 보고하였다. 이러한 비정질 실리콘 층의 결정화 기술을 결정질 실리콘 태양전지 에미터 형성 공정에 적용하고자 한다. 이 때, 플라즈마화학증착 (Plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 장비로 증착된 비정질 실리콘 층의 열처리를 통한 결정화 정도가 중요한 요소이다. 따라서, 비정질 실리콘 층의 결정화에 영향을 주는 인자에 대해 연구하였다. 비정질 실리콘 증착 조건(H2 가스 비율, 도펀트 유무), 실리콘 기판의 결정방향, 열처리 온도에 따른 결정화 정도를 엘립소미터(elipsometer), 투과전자현미경 (transmission electron microscope, TEM), 적외선 분광기 (Fourier Transform Infrared, FT-IR) 측정을 통하여 비교 하였다. 이를 기반으로 결정화 온도에 따른 비정질 실리콘의 결정화를 위한 활성화 에너지를 계산하였다. 비정질 실리콘 증착 조건 보다 기판의 결정방향이 결정화 정도에 크게 영향을 미치는 것으로 확인하였다.

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Effects of Annealing Temperature on the Properties of Solid Phase Epitaxy YIG Films (열처리온도가 고상에피택시 YIG박막의 특성에 미치는 영향)

  • Jang, Pyung-Woo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.13 no.6
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    • pp.221-225
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    • 2003
  • Effects of annealing temperature on the crystalline and magnetic properties of YIG films grown by solid phase epitaxy. The eptiaxy films were made by annealing Fe-Y-O amorphous films in the air at 550-1050 $^{\circ}C$ which were sputtered on GGG (111) substrates in a conventional rf sputtering system. Crystallization temperature of Fe-Y-O amorphous films on GGG (111) substrate was between 600 and 650 $^{\circ}C$ which is much lower than that Fe-Y-O powder prepared by sol-gel method. Excellent epitaxial growth of YIG films could be conformed by the facts that the diffraction intensity of YIG (888) plane was comparable with that of GGG (888) plane and full width at half maximum of YIG (888) rocking curve was smaller than 0.14$^{\circ}$ when films were annealed at 1050 $^{\circ}C$. It could be seen that it is necessary to anneal the films at higher temperature for an excellent epitaxy because lattice parameter of YIG films were smaller and the peak of YIG (888) plane is higher and narrower with increasing annealing temperature. Films annealed at higher temperature shows M-H loop with perpendicular anisotropy which was due to 0.15% lattice mismatch between YIG and GGG.

Effect of Channel Length and Drain Bias on Threshold Voltage of Field Enhanced Solid Phase Crystallization Polycrystalline Thin Film Transistor on the Glass Substrate (자계 유도 고상결정화를 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 채널 길이와 드레인 전압에 따른 문턱 전압 변화)

  • Kang, Dong-Won;Lee, Won-Kyu;Han, Sang-Myeon;Park, Sang-Geun;Han, Min-Koo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1263-1264
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    • 2007
  • 자계 유도 고상결정화(FESPC)를 이용하여 제작한 다결정실리콘(poly-Si) 박막 트랜지스터(TFT)는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(a-Si:H TFT)보다 뛰어난 전기적 특성과 우수한 안정성을 지닌다. $V_{DS}$ = -0.1 V에서 채널 폭과 길이가 각각 $5\;{\mu}m$, $7\;{\mu}m$인 P형 TFT의 이동도(${\mu}$)와 문턱 전압($V_{TH}$)은 각각 $31.98\;cm^2$/Vs, -6.14 V 이다. FESPC TFT는 일반 poly-Si TFT에 비해 채널 내 결정 경계 숫자가 많아서 상대적으로 열악한 특성을 가진다. 채널 길이 $5\;{\mu}m$인 TFT의 $V_{TH}$는 채널 길이 $18\;{\mu}m$ 소자의 $V_{TH}$보다 1.36V 작지만, 일반적으로 큰 값이다. 이 현상은 채널에 다수의 결정 경계가 존재하고, 수평 전계가 크기 때문이다. 수평 전계가 증가하면, 결정 경계의 전위 장벽 높이가 감소하게 되는데, 이는 DIGBL 효과이다. ${\mu}$의 증가에 따라서, 드레인 전류가 증가하고 $V_{TH}$은 감소한다. 활성화 에너지($E_a$)는 드레인 전압과 결정 경계의 수에 따라 변하는데, 드레인 전압이 크거나 결정 경계의 수가 감소하면 $E_a$는 감소한다. $E_a$가 감소하면 $V_{TH}$가 감소한다. 유리기판 위의 FESPC를 이용한 P형 poly-Si TFT의 $V_{TH}$는 채널의 길이와 $V_{DS}$에 영향을 받는다. 증가한 수평 전계가 결정 경계에서 에너지 장벽을 낮추는 효과를 일으키기 때문이다.

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Leucite Synthesis from Solid-State Sintering (고상법에 의한 Leucite 합성)

  • Yoon, Dong-Sup;Lee, Byung-Ha
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.42 no.4
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    • pp.282-286
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    • 2005
  • Leucite crystal has been utilized for dental porcelain due to its high thermal expansion coefficient to meet its counter metal side. Many industrial applications of leucite from the incongruently melting of potassium feldspar are used and its minimum temperature of crystallization is $1150^{\circ}C$. This study aimed to get leucite crystal from lower temperature through congruently melting, and the starting materials are taken from K-feldspar mainly, and aluminum hydroxide and potassium carbonate are additionally supplied to meet stoichiometry of leucite. We report that the leucite crystal can be synthesized in congruently melting from the temperature $950^{\circ}C$ through solid-state sintering with k-feldspar, potassium carbonate and aluminum hydroxide.

Preparation and Luminescent Properties of YNbO$_4$ : Bi Phosphors by Flux Technique with B$_2$O$_3$ (Boron Oxide Flux를 이용한 YNbO$_4$ : Bi 청색 형광체의 제조 및 발광 특성)

  • 한정화;김현정;박희동
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.36 no.3
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    • pp.319-324
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    • 1999
  • 기존의 고상 반응법에 의해 합성된 YNbO4 : Bi 형광체의 발광특성을 개선하기 위하여 B2O3 융체 첨가법으로 형광체를 합성하고, 빛발광(PL) 및 저전압 음극선발광(CL)을 측정하였다. PL 및 CL 모두 415~440 nm 영역에서 강한 청색 발광 스펙트럼을 나타냈으며, 고상 반응의 경우와 마찬가지로 Y/Nb 비율이 화학 양론상의 1:1인 경우보다 결함구조를 인위적으로 조절한 51/49나 54/46에서 최대의 발광강도를 보였다. 한편, 고상 반응에서는 125$0^{\circ}C$에서 4시간 열처리하는 것이 최대의 발광효과를 나타냈으나, B2O3융제를 첨가하고 110$0^{\circ}C$에서 열처리한 시료가 결정성이 좋고 입자의 크기 및 형태가 균일하여 PL뿐만 아니라 CL에서도 우수한 발광특성을 보였다. B2O3융제를 첨가하는 방법으로 열처리 온도를 낮추고 입자크기와 형태를 조절하여 형광체의 휘도를 개선할 수 있었다.

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Synthesis of $LiFePO_4$ by solid-state reaction using organic acids as carbon sources (카본소스로서 유기산을 이용한 $LiFePO_4$의 고상 합성법)

  • Kam, Dae-Woong;Kim, Ke-Tack;Kim, Hyun-Soo;Son, Young-Guk
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.279-279
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    • 2009
  • $LiFePO_4$는 낮은 전기전도도로 인하여 전이금속의 도핑과 카본코팅으로 전기화학적 특성을 향상시키려는 연구가 많이 되어 왔다. 또한 다양한 합성법으로 $LiFePO_4$의 입자사이즈를 최적화 하기 위해 많은 연구가 진행중이다. 특히 고상 합성법은 결정의 미세화가 가능하고, 상온에서 쉽고 용이하게 원소간의 합금화 및 화학반응을 유도하는 등의 장점으로 인해 가장 널리 사용하고 있는 합성법중 하나이다. 이번 연구에서도 고상합성법을 사용하여 $LiFePO_4$를 합성했으며, 카본소스로서 카르복시산등의 유기산을 사용하여 코팅을 시도해 보았다. 이렇게 합성된 $LiFePO_4$의 물리적 측정을 통하여 입사의 형상 및 크기를 관찰하였고, 하프셀을 구성하여 전기화학적 특성을 확인하였다.

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Microstructure Evolution of Solid State Reacted HAp/β-TCP Composite Powders by Post-Treatment Processing (후처리공정에 따른 고상반응 β-TCP/HAp 복합분체의 미세구조 변화)

  • 박영민;양태영;박상희;윤석영;박홍채
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.41 no.8
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    • pp.582-587
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    • 2004
  • Biphasic Calcium Phosphate (BCP) consisted of hydroxyapatite (HAp) and $\beta$-tricalcium phosphate (P-TCP) has been prepared by solid state reaction. The size reduction of the resultant BCP agglomerate was carried out by reaction with hot water under atmospheric condition uld also under high pressure using an autoclave. The influence of processing conditions on the change of crystalline phase and composition, relative amount of constituent, specific surface area, and microstructure was investigated by means of XRD, FT-IR, BET method using a nitrogen adsorption and SEM.

Microstructural refinement of hypereutectic Al-Si alloys for semi-solid state processing (반고상 성형을 위한 과공정 Al-Si 합금의 조직 미세화)

  • 김인준;김도향
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 1997.03a
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    • pp.94-97
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    • 1997
  • 금속을 반고상 상태에서 성형하기 위하여 미세조직학적 거동을 밝히기 위해, 본 연 구에서는 높은 비강도, 내마모성을 가진 과공정 Al-Si 합금을 반응고 가공하였을 때의 미세 조직과 상온 가공 후 반고상 온도로 일정시간 유지하였을 때의 미세조직을 관찰하였다. 일 반주조시의 개량 원소 P과 Sr을 첨가하였으며 쐐기형 주조재, 압연재, Si 입자강화 Alrl 복 합재료를 반고상 상태로 가열한 미세조직을 관찰하여 초정 Si입자의 형상 변화를 관찰하였 다. 반응고 교반시 초기에는 P과 Sr의 첨가에 의해 초정 Si입자가 미세화 되었으나 교반이 지속되어 가면서 이러한 경향은 감소하였으며 구상에 가까운 형태로 변화 하였는데, 이는 교반이 지속되면서 첨가 원소의 효과보다 교반 자체의 미세조직 변화 기구에의 의존도가 높 아지기 때문인 것으로 사료된다. 냉각속도를 달리한 쐐기 형상에서의 금형에서 주조된 미세 조직을 관찰한 결과 냉각속도가 느릴 때에만 첨가원소의 영향이 나타났으며, 반고상 온도 유지 후 초정 크기에는 큰 변화가 없었으나 $\alpha$-halo가 형성되고 미세한 Si입자가 생성되었 다. 이는 입자 크기의 성장에 따른 주위의 농도구배로 인해 생성된 것으로 사료된다. 압연시 첨가원소는 핵생성과 재결정을 촉진시켜 초정 Si의 크기를 크게 감소시켰다. 반용융 처리시 초정 Si입자는 약간 성장하였으며, $\alpha$-halo도 생성되었다. 압출한 시료를 반용융 처리한 경 우 Si입자의 형상 변화는 거의 없었으며, Si입자에 형성되어 있던 산화막이 기지와 초정 Si 압자간의 확산장벽으로 작용하여 $\alpha$-halo가 거의 생성되지 않았다. 반응고 교반시 미세조직 변화 기구로는 취성파괴, 합체, 마모를 제안하였으며, 각 공정에서의 초정 Si결정의 크기를 비교하였을 때 45$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말을 섞어 압출하였을 때 가장 작은 초정 Si입자 크기를 얻음 을 볼 수 있었다.

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A study on the preparation of phosphatic calcium compounds using the shell resources (패각을 이용한 인산칼슘계 화합물의 제조에 관한 연구)

  • 이인곤;김판채
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.10 no.2
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    • pp.171-176
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    • 2000
  • The phosphatic calcium compounds such as calcium hydrogen phosphate, bone ash, hydroxyapatite and tricalcium phosphate were prepared using the high purity calcium hydroxide and calcium carbonate obtained from shell resources. Calcium hydrogen phosphate had been prepared using the high purity calcium hydroxide and phosphoric acid solution. Using the calcium hydrogen phosphate as a starting materials, bone ash have been prepared by solid state reaction method and hydroxyapatite could be obtained by hydrothermal treatment method, respectively. The tricalcium phosphate was prepared by the solid state reaction of a stoichiometic mixture of bone ash and high purity calcium carbonate. In this paper, the optimal preparation process and conditions of phosphatic calcium compounds were established.

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