• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.64.2-64.2
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• 2011

a-Si 박막 태양전지는 a-Si:H을 유리 기판 사이에 주입해 만드는 태양전지로, 뛰어난 적용성과 경제성을 지녔으나 c-Si 태양전지에 비해 낮은 변환 효율을 보이는 단점이 있다. 변환 효율을 높이기 위한 연구 방법으로는 a-Si 박막 태양전지 단일cell 제작 시 high Bandgap을 가지는 p-layer를 사용함으로 높은 Voc와 Jsc의 향상에 기여할 수 있는데, 이 때 p-layer의 defect 증가와 activation energy 증가도 동시에 일어나 변환 효율의 증가폭을 감소시킨다. 이를 보완하기 위해 본 실험에서는 p-layer에 기존의 p-a-Si:H를 사용함과 동시에 high Bandgap의 buffer layer를 p-layer와 i-layer 사이에 삽입함으로써 그 장점을 유지하고 높은 defect과 낮은 activation energy의 영향을 최소화하였다. ASA 시뮬레이션을 통해 a-Si:H보다 high Bandgap을 가지는 a-SiOx 박막을 사용하여 p-type buffer layer의 두께를 2nm, Bandgap 2.0eV, activation energy를 0.55eV로 설정하고, i-type buffer layer의 두께를 2nm, Bandgap 1.8eV로 설정하여 삽입하였을 때 박막 태양전지의 변환 효율 10.74%를 달성할 수 있었다. (Voc=904mV, Jsc=$17.48mA/cm^2$, FF=67.97).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.583-583
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• 2012

최근 석유 자원의 고갈로 인한 대체자원의 관심이 커지면서 박막 태양전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 단일 박막 태양전지는 Shockley-Queisser limit인 40.7%가 변환 효율의 최대값으로 한계가 정해져있다. 이 한계를 넘기기 위하여 현재 여러 층의 박막을 쌓은 tandem 태양전지, 양자점을 이용한 태양전지, 그리고 중간밴드계 태양전지가 제시되고 있다. 중간 밴드계 태양전지는 이론적으로 변환 효율이 63.2%에 달하며 제조 공정이 매우 용이하다는 장점을 가지고 있다. 이중에 ZnSe는 에너지밴드갭이 상온에서 2.7 eV를 가지고 있는 물질로서 파란색 빛을 내는 발광소자로 각광을 받고 있고, 산소를 주입했을 경우에 p형이 되는 성질과 자연적으로 n 형인 성질로 인해 박막 태양전지로 응용성에 대한 관심이 커지고 있다. 산소나 질소를 주입했을 경우 페르미준위 근처에서 중간밴드가 형성되었다는 연구결과들은 ZnTe(O)나 GaNAs를 통하여 확인되었으나, 현재까지 ZnSe를 이용한 중간밴드 태양전지에 대한 연구결과들은 거의 없는 상태이다. 본 연구에서는 ZnSe를 다양한 기판 온도에서 펄스레이저 증착법을 이용하여 성장하였고 성장하는 동안 산소 노출조건을 조절하여 깊은준위 에너지밴드형성에 대한 연구를 진행하였다. 성장온도와 산소 노출량에 따른 깊은준위에 대한 변화를 관찰하기 위하여 photoluminescence 스펙트럼을 분석하였으며, 박막의 품질에 대해 조사하기 위하여 X-ray diffraction을 이용하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.9 no.6
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• pp.306-311
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• 1999

$La_{2/3}Sr_{1/3}MnO_3(LSMO)/YSZ/SiO_2/Si(100)$ polycrystalline thin films were fabricated be chelated sol-gel method The effect of YSZ buffer layer at low field (120 Oe) spin-polarized tunneling magnetotransport (TMR) properties of LSMO thin film was studied at room temperature. Single perovskite LSMO thin films was obtained. The maximum TMR ratio was increased from 0.2 to 0.42 % by the insertion of YSZ buffer. YSZ as diffusion barrier was attributed to the fine microstructure of LSMO thin films and the reduction of dead layer between LSMO and $SiO_2/Si(100)$ interfaces.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.3
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• pp.94-101
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• 2023

Zinc oxide(ZnO) is a semiconductor material with a bandgap of 3.37 eV and an exciton binding energy of 60 meV for various applications. Recently ZnO has been proven to enhance its electrical properties for utilization as an alternative for transparent conducting oxide (TCO) materials. In this study, cation(Al, Ga)-anion(F) single and double doped ZnO thin films were grown by atomic layer deposition (ALD) to enhance the electrical properties. The structural and optical properties of doped ZnO thin films were analyzed, and doping effects were confirmed to electrical characteristics. In single doped ZnO, it was observed that the carrier concentration was increased after doping, acting as a donor to ZnO. Among the single doping elements, F doped ZnO(FZO) showed the highest mobility and conductivity due to the passivation effect of oxygen vacancies. In the case of double doping, higher electrical characteristics were observed compared to single doping. Among the samples, Al-F doped ZnO(AFZO) exhibited the lowest resistance value. This results can be attributed to an increase in delocalized electron states and a decrease in lattice distortion resulting from the differences in ionic radius. The partial density of states(PDOS) was also analyzed and observed to be consistent with the experimental results.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.12 no.3
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• pp.77-81
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• 2007

We sputtered $TiN_x$ (titanium nitride) thin films on silicon substrates using ultra high vacuum RF magnetron sputtering method, and measured spectra of ellipsometry angles ${\Delta}$ and ${\Psi}$ in the photon-energy range of 1.5-5.0 eV using a variable angle spectroscopic ellipsometer. The optical constants, refractive index and extinction coefficient of the $TiN_x$ films were determined via the dispersion parameters extracted from the curve-fitting process based on Drude+Lorentz oscillator dispersion function. The reliability of determined optical constants were verified through the comparison of between simulated reflectance and reflectance spectra measured using a spectrophotometer.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.1
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• pp.140-148
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• 1995

Optical properties of $TiO_{2}$. Ag filrns and $TiO_{2}/Ag/TiO_{2}$ multilayer filrns with different thickness were predicted using the transfer matrix, and these results were compared with real transmittance curves of the sputterdeposited films. With the complex refractive indices, it was possible to predict transmittance characteristics which were close to real data for $TiO_{2}$ and Ag films. Due to the diffusion and agglomeration of Ag during $TiO_{2}$ deposition, optical properties of the sputterdeposited $TiO_{2}/Ag/TiO_{2}$ films were found to be very different from the transmittance curves predicted using the transfer matrix. Using deposition of 4nm-thick or 6nm-thick TI layers as a diffusion barrier, however, the transmittance curves of $TiO_{2}/Ti/Ag/Ti/TiO_{2}$ five-layer films became similar to ones predicted for $TiO_{2}/Ag/TiO_{2}$ threeiayer films.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.11 no.1
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• pp.20-26
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• 2001

Titanium boride ($\textrn{TiB}_{x}$) films were deposited on (100) silicon substrates at the substrate temperature of $500^{\circ}C$ by means of the co-evaporation of titanium and boron evaporants during deposition. The co-evaporation method makes it possible to deposit the non-stoichiometric films with different boron-to-titanium ratio($0{\le}B/Ti \le 2.5$). The resistivity increases linearly as the boron-to-titanium ratio in the as-deposited films is increased. The surface roughness of $\textrn{TiB}_{x}$ films is changed as a function of the boron-to-titanium ratio. The XRD spectrum for pure titanium film shows a highly (002) preferred orientation. For B/Ti=0.59 ratio only a single TiB phase that shows a (111) preferred orientation is observed. However, the $\textrn{TiB}_{x}$ phase with the hexagonal structure of the $AlB_2$(C32) type appears as the boron concentration increase, and only a single $\textrn{TiB}_{x}$ phase is observed for $B/Ti \ge 2.0$ ratio. The $\textrn{TiB}_{x}$/Si samples reveal a tensile stress (3~$20{\times}^9$dyn/$\textrm{cm}^2$) in the overall composition of the films, although the magnitude of the residual stresses is depended on the nominal B/Ti ratio.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.93.1-93.1
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• 2010

반사방지막은 태양전지 표면에서의 광 반사를 낮춰주며, Si wafer 표면에서의 carrier의 재결합을 줄이는 passivation 역할을 한다. 이를 위한 다양한 물질이 반사방지막으로 사용된다. 단일박막은 passivation 효과가 미미하여 최근 passivation 향상에 도움이 되는 이중구조 반사방지막이 널리 연구되어지고 있다. 하지만 물질이 다양해짐에 따라 공정시간 및 비용이 늘어나고, passivation에 최적화된 물질사용이 필수적으로 요구되는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존에 passivation 효과가 뛰어나다고 알려진 SiNx의 굴절률 가변을 통하여 이중구조를 갖는 박막을 반사방지막으로 이용하여 그 특성을 비교, 분석하였다. SiNx 이중반사방지막은 0.8 Torr~1 Torr의 압력에서 $450^{\circ}C$의 기판온도로 PECVD를 이용하여 증착되었으며 이때의 plasma power는 180mW/$cm^2$으로 고정 하였다. 굴절률 1.9 및 2.3을 갖는 가스 조성비를 이용하여 각 layer의 두께를 20/60nm, 30/50nm, 40/40nm로 가변하였다. 샘플 제작 후 Sun-Voc 측정을 통하여 implied Voc 및 효율을 측정하였다. 단일반사방지막을 사용한 샘플의 경우 608mV의 implied Voc가 측정되었으며, FF는 82.8%, 효율은 17.6%로 측정되었다. 가장 우수한 특성을 나타낸 20/60nm의 두께로 증착된 샘플의 경우 implied Voc는 625mV, FF는 84.1%, 효율은 18.3%로 우수한 결과를 나타내었다. 반사도 측정 결과 단일반사방지막은 2.27%로 높았으나 SiNx 이중구조를 이용한 반사방지막은 1.67%로 낮은 값을 확인 하여 이중구조의 반사방지막이 반사도 저감 및 passivation 효과 향상에 도움이 되는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.119-119
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• 2010

다층박막구조를 갖는 유기발광소자는 저분자 증착 기술이 발전함에 따라 다양한 구조로 제작이 가능해 다양한 구조 설계를 통하여 발광특성을 향상할 수 있게 되었다. 다층박막구조에서 유기발광소자의 발광효율을 향상시키기 위하여 다양한 주입층과 수송층을 사용하여 전하의 주입 장벽과 이동도를 제어할 수 있다. 저분자 유기발광소자에서 가장 많이 이용되는 tris(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) 또는 7-diphenyl-1, 10-phenanthroline (BPhen)을 단일구조로 전자수 송층으로 사용한 유기발광소자의 발광 메커니즘에 대한 연구가 많이 진행되었지만, Alq3 와 BPhen 을 같이 사용하였을 때 나타나는 전기적 특성과 광학적 특성에 대한 연구는 미미하다. 따라서 본 연구에서는 전자 수송층으로 Alq3 와 BPhen 을 다중 이종구조를 사용하여 녹색 유기발광소자를 제작하고 이의 전기적 특성과 광학적 특성을 연구하였다. 유기발광소자를 제작한 후 Alq3와 BPhen 다중 이종구조의 위치와 이종구조 개수의 변화에 따라 발광 특성 비교를 위하여 인가된 전압에 대한 전류밀도와 휘도, 발광 효율 및 전력 효율을 측정하였다. 다중 이종구조로 제작할 경우 단일 BPhen층의 두께가 얇아지기 때문에 단일 이종구조의 소자보다 BPhen층의 정공차단 능력이 저하되어 저전압에서는 Alq3/BPhen 계면에서의 누설되는 정공의 수가 증가하였다. 또한 이종구조의 수가 증가할수록 단일 이종구조일 때에 비하여 인가된 전압에 대한 전류밀도가 감소하였다. 이는 Alq3와 BPhen 내에서 각각 전자의 이동도가 다르기 때문에 Alq3/BPhen 이종계면에서 전자가 축적되어 공간전하를 형성하므로 내부전계가 형성되어 구동전압이 증가하는 것으로 보인다. 그러나 다중 이종구조로 된 전자 수송층을 포함한 유기발광소자의 발광 효율은 구동전압의 변화에 따라 변하지 않는다. 이종계면의 수가 증가함에 따라 각각의 이종계면에서 축적되는 전자의 양이 감소하기 때문에 고전압에서 발광효율의 저하가 감소하였다. 그러므로 다중 이종구조를 가진 전자수송층 내에서 전자의 주입과 수송에 대한 원리는 안정화된 발광효율을 가지는 유기발광소자를 제작하는데 중요하다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.11 no.4
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• pp.168-172
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• 2001

Co-Zn ferrite thin films grown on thermally oxidized silicon wafers were fabricated by a sol-gel method. Magnetic and structural properties of Co-Zn thin films were investigated by using x-ray diffractometer (XRD), atomic force microscopy (AFM), auger electron spectroscopy (AES) and a vibrating sample magnetometer (VSM). Co-Zn ferrite thin films annealed at 400 $^{\circ}C$ presented have only a single phase spinel structure without any preferred crystallite orientation. Their surface roughness of Co-Zn ferrite thin films was shown as less than 3 nm and the grain size was about 40 nm for annealing temperatures over 600 $^{\circ}C$. A moderate saturation magnetization of Co-Zn ferrite thin films for recording media was obtained in this study and there is no significant difference of their magnetic property with those external fields of parallel and perpendicular to planes of the films. The maximum value of the coercivity was obtained as 1,900 Oe for Co-Zn ferrite thin film annealed at 600 $^{\circ}C$.