• Title/Summary/Keyword: 광전소자

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Failure Analysis of Thin Oxide by EMMI and FIB (EMMI(Emission Microscope)와 FIB(Focused Ion Beam)를 이용한 Thin Oxide 불량분석)

  • Park, Jin-Seong;Lee, Eun-Gu;Lee, Hyeon-Gyu;Lee, U-Seon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.6
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    • pp.605-609
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    • 1996
  • MOS 소자의 얇은산화막(thin oxide)불량을 화학적으로 식각하지 않고 불량부위를 광전자방사(photon emission)반응을 이용하여 위치를 확인하고, 이곳을 FIB로 절단하여 불량부위의 단면을 관찰했다. 20nm 두께의 SiO2불량은 셀(cell)영역의 위치에 따른 의존성은 없고, 불량은 저전계의 입자(particle)성 불량과 중간전계의 Si 기판 핏(pit)과 관련된 불량이 주였다. 고전계에서는 전형적인 SiO2 산화막의 절연파괴가 일어난 것이 관찰된다.

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A Study on the Experimental Fabrication and Analysis of MOS Photovoltaic Solar Energy Conversion Device (MOS 광전변화소자의 식적에 관한 연구)

  • Ko, Gi-Man;Park, Sung-Hui;Sung, Man-Young
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.33 no.6
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    • pp.203-211
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    • 1984
  • MOS silicon solar cells have been developed using the fixed (interface) charge inherent to thermally oxidized silicon to induce an n-type inversion layer in 1-10 ohm-cm p-type silicon. Higher collection efficiencies are predicted than for diffused junction cells. Without special precautions a conversion efficiency of 14.2% is obtained. A MOS silicon solar cell is described in which an inversion layer forms the active area which is then contacted by means of a MOS grid. The highest efficiency is obtained when the resistivity of the substrate is high.

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Fabrication of Hybrid Inorganic-Organic Mesoporous Silicate Thin Films (하이브리드 무-유기 메조포러스 실리케이트 박막의 제조)

  • 정지인;배재영;배병수
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.73-73
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    • 2003
  • 나노 크기의 기공이 규칙적으로 배열되어 있는 실리케이트 메조포러스 분말 재료는 넓은 표면적과 화합물에 대한 선택적 흡착 등이 가능하여 많은 연구가 진행퇴고 있다. 최근에는 실리케이트 메조포러스 재료를 박막으로 제조하여 전자소자 혹은 광소자의 제작에 응용하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 실리케이트 기공 내부의 표면에 소수성, 극성, 광전자 활성 등, 특정한 기공 표면 특성을 부여하기 위해서 grafting 방법과 co condensation 방법을 이용하고 있다. 특히, co-condensation 방법을 이용하여 tetraalkoxysilane 과 organo-trialkoxysilane을 함께 반응시키는 경우, 유기성분의 양을 더욱 증가시킬 수 있고 물질 내부에 균일한 유기성분의 분포를 얻을 수 있다. 메조포러스 무기 network에 fluorine을 포함하는 그룹이 공유결합으로 결합되어져 있는 물질은 소수성, 흡착성 및 광학적으로 응용 가능성을 가질 것으로 기대된다.

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Electronic and optical devices based on semiconductor nanowires (반도체 나노선 전자소자 및 광전소자응용)

  • Kil, Sang-Cheol;Sim, Sung-Kju;Kim, Sang-Sig
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.260-263
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    • 2004
  • During the last few years, there have been many efforts on the fabrication of electronic and optical devices based on semiconductor nanowires. Room-temperature ultraviolet lasing in GaN nanowire, ultraviolet light sensing in ZnO nanowire, and dramatically improved hall mobility in Si nanowire have been demonstrated in this article. The studies on semiconductor nanowire based electronic and optical device is reviewed.

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For Implementation of Real Time Optical Network Optimization and Application of Vertical Asymmetric Polymer-Optical Coupler (실시간 광전송망 구현을 위한 수직형 비대칭 폴리머 광 결합기의 최적화 및 응용)

  • 이소영;권재영;이종훈;김영조;신미경;김상호;송재원
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.140-141
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    • 2000
  • 집적광학 회로의 구성요소 중 광 결합기는 파장에 따른 채널간 결합기로써 WDM은 물론 광 스위칭 소자로서 매우 중요한 위치에 있다. 더우기 수직형의 구조를 갖는 광결합기가 새로이 제안되면서 결합 길이를 줄여 전체 소자길이를 감소시킴으로써 고집적화는 물론, 도파로를 진행하는 동안 겪게되는 도파 손실을 최소화하려는 움직임 또한 활발하다. 그러나 이들 수직형 광결합기는 결합효율을 높이기 위하여 대부분 상 하부 도파로의 구조가 동일한 대칭형으로 제작됨에 따라, 이들은 매우 까다롭고 복잡한 공정을 갖게된다. 또한 이러한 공정의 복잡성과 두 도파로의 대칭성을 위한 반복작업은 오히려 제작공정의 불완전함으로 인하여 이론상의 이상적 결합에 비하여 효율이나 성능 면에서 상당한 저하를 가져오게 된다. 최근 연구되고있는 대부분의 폴리머를 이용한 광 결합기 역시 대칭형 구조를 가지며 $O_2$ RIE(Reactive ion etching) 건식 식각법으로 제작된다.$^{[1]}$ (중략)

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수열합성법을 이용한 합성 중 용액 교체를 통하여 high aspect ratio를 가지는 ZnO 나노막대의 합성

  • Bae, Yeong-Suk;Jo, Hyeong-Gyun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.29.1-29.1
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    • 2010
  • ZnO 는 톡특한 물리적 화학적 성질을 가지고 있는 반도성 물질이기 때문에 최근 광전자 소자인 LED, TFT, 광센서 등에 적용하려는 연구가 많은 관심을 받고 있다. 특히 1차원 ZnO 나노구조는 박막보다 높은 결정성과 물리, 화학적으로 안정하고 표면적이 매우 넓어 많은 연구가 진행되고 있지만, 대량으로 간단하며 저렴하게 생산하기 위해서 친환경적이며 적은 시간으로 합성을 해야 한다. 그래서 최근 수열 합성법을 이용하여 합성이 많이 이루어지고 있지만, ZnO 나노막대 제조 중 기존에 보고된 방법은 대부분 aspect ratio가 낮으며, 저가의 용액 기반으로 높은 aspect ratio를 가지는 나노 선을 제작하기 어려운 실정이다. 또한 용액기반의 성장에서는 기판과의 격자 상수와 열팽창 계수의 차이로 인해 기판과의 adhesion 이 매우 낮아 adhesion layer를 증착 하여 나노 막대을 제작하는 것이 발표가 되고 있다. 하지만 또 하나의 공정이 더해지기 때문에 복잡해지고, 소자에 응용하기에는 한계점이 보인다. 그렇기 때문에 이번 연구에서는 성장 시 Zn 소스가 소모가 다 되었을 시 성장 용액을 교체하는 과정에서 성장 온도와 같이 유지 시킨 뒤에 성장을 하는 방법으로 수직 방향으로 10 um 의 길이를 가지는 ZnO 나노막대의 합성을 가능하게 하였다.

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Ga2O3 나노 밤송이의 제조 및 특성 분석

  • Park, Sin-Yeong;Gang, Hyeon-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.423-423
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    • 2012
  • ZnO, SnO2, In2O3:Sn와 같은 투명하고 전도성이 있는 박막은 panel display, 전자발광소자, 박막트랜지스터, 태양전지 등의 전극물질로서 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 전극 물질을 이용하는 광전자소자의 성능을 개선하기 위해서는 가시광선영역에서 광투과율이 높고, 전기전도도가 좋아야 한다. 최근 ZnO, SnO2, In2O3, MgO, Ga2O3 등으로 이루어진 3원 또는 다원화합물로 제조된 산화물 박막이 새로운 투명한 전도성 박막으로 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 Ga2O3 박막을 radio-frequency magnetron sputtering 방법을 이용하여 증착하였다. 기존에 사용되던 ceramic target을 개선하여 powder target을 사용하였다. 반응가스는 순수하게 Ar 가스만 사용하였고, Sapphire(0001) 기판을 사용하였다. 초기에는 flat한 layered 구조로 증착이 이루어졌으나, 증착시간이 20분이 지나면서부터는 밤송이 모양을 가지는 나노구조체가 생성되기 시작하였고, 이후 나노 밤송이의 밀도가 점차 증가하였다. Ga2O3 나노 밤송이의 특성에 대하여 발표할 예정이다.

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사파이어 기판에 sub-micron급 패터닝을 위한 나노 임프린트 리소그래피 공정

  • Park, Hyeong-Won;Byeon, Gyeong-Jae;Hong, Eun-Ju;Lee, Heon
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.50.2-50.2
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    • 2009
  • 사파이어는 질화물계 광전자소자 제작 시 박막 성장 기판으로 주로 사용되어 최근 그 중요성이 부각되고 있다. 특히 미세 패턴이 형성된 사파이어 기판을 이용하여 질화물계 발광다이오드 소자를 제작하면 빛의 난반사가 증가하여 광추출효율에 큰 개선이 나타난다. 또한 사파이어는 화학적 안정성이 뛰어나고, 높은 강도를 지녀 나노임프린트 등 여러 가지 패터닝 공정에서 패턴 형성 몰드로도 응용될 수 있다. 그러나 이와 같은 사파이어의 화학적 안정성으로 인하여 sub-micron 크기의 미세 패턴을 형성하기 힘들며, 현재 사파이어의 패턴은 micron 크기로 제한되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 나노임프린트 리소그라피(NIL)를 사용하여 사파이어 웨이퍼의 c-plane위에 sub-micron 크기의 hole 패턴 및 pillar 패턴을 형성하였다. 우선 Hole 패턴을 형성하기 위해 사파이어 기판 위에 금속 hard mask 패턴을 UV 임프린트 공정과 etch 공정을 통해 형성하였다. 그리고 이 금속 패턴을 mask로 사파이어를 ICP 식각을 하여 hole 패턴을 형성하였다. 또한 Pillar 패턴을 형성하기 위해 lift-off 공정을 이용하여 금속 마스크 패턴을 형성하였고 이를 ICP 식각을 통해 사파이어 기판 위에 pillar 패턴을 형성하였다.

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고밀도 유도결합형 $Cl_2/BCL_3/Ar$ 플라즈마를 이용한 sapphire의 식각 특성

  • 성연준;이용혁;김현수;염근영;이재원;채수희;박용조
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.31-31
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    • 2000
  • Al2O3는 높은 화학적, 열적 안정성으로 인하여 미세전자 산업에서 절연막이나 광전자소자의 재료로써 널리 이용되고 있다. 특히, 사파이어는 고위도의 LED, 청색 LD의 재료인 GaN 계열의 III-Nitride 물질을 성장시킬 때 필요한 기판으로 보편적으로 사용되고 있다. 이러한 GaN계열의 광소자 제조에서 사파이어 기판을 적용시 지적되는 문제점들 중의 하나는 소자제조 후 사파이어의 결정 구조 및 높은 경도에 의해 나타나는 cutting 및 backside의 기계적 연마가 어렵다는 것이다. 최근에는 이온빔 식각이나 이온 주입 후 화학적 습식 시각, reactive ion etching을 통한 사파이어의 건식 식각이 소자 분리 및 backside 공정을 우해 연구되고 있다. 그러나 이러한 방법을 이용한 사파이어의 식각속도는 일반적으로 15nm/min 보다 작다. 높은 식각율과 식각후 표면의 작은 거칠기를 수반한 사파이어의 플라즈마 식각은 소자 제조 공정시 소자의 isolation 및 lapping 후 연마 공정에 이용할 수 있다. 본 연구에서는 평판 유도결합형 플라즈마를 이용하여 Cl2/BCL3/Ar 의 가스조합, inductive power, bias voltage, 압력, 기판온도의 다양한 공정 변수를 통하여 (0001) 사파이어의 식각특성을 연구하였다. 사파이어의 식각속도는 inductive power, bias voltage, 그리고 기판 온도가 증가할수록 증가하였으며 Cl2에 BCl3를 50%이하로 첨가할 때 BCl3 첨가량이 증가할수록 식각속도 및 식각마스크(photoresist)와의 식각선택비가 증가하는 것을 관찰하였다. 또한, Cl3:BCl3=1:1의 조건에 따라 Ar 첨가에 따른 식각속도 및 표면 거칠기를 관찰하였다. 본 연구의 최적 식각조건인 40%Cl2/40%BCl3/20%Ar, 600W의 inductive power, -300V의 bias voltage, 30mTorr의 압력, 기판온도 7$0^{\circ}C$에서 270nm/min의 사파이어 식각속도를 얻을수 있었다. 그리고 이러한 식각조건에서 표면의 거치기를 줄일수 있었다. 사파이어 식각은 보편적인 사파이어 lapping 공정시 수반되어 형성된 표면의 거치기를 줄이기 위한 마지막 공정에 응용될수 있다. 사파이어의 식각시 나타나는 식각 부산물은 플라즈마 진단방비인 optical emission spectroscopy (OES)를 통하여 관찰하였고, 식각시 사파이어의 표면성분비 변화 및 표면의 화학적 결합은 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 사용하여 측정하였다. 시각 전, 후의 표면의 거칠기를 scanning electron microscopy(SEM)을 통하여 관찰하였다.

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