• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.257.1-257.1
• /
• 2015

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 박막 태양 전지에서 buffer layer는 CIGS 흡수층과 TCO 사이의 밴드갭 차이에 대한 문제점과 lattice mismatch를 해결하기 위해 필수적이다. 흔히 buffer layer 물질로는 CdS가 가장 많이 사용되고 있으나 Cd의 독성에 관한 문제가 야기되고 있다. 따라서 ZnS(O, OH) buffer layer가 친환경 물질로 기존의 CdS 버퍼 층의 대체 물질로 각광 받고 있으며, 단파장 범위에서 높은 투과율로 인해 wide band gap의 Chalcopyrite 태양 전지에 응용되는 buffer layer로 많은 연구가 이루어지고 있다. 또한 buffer layer를 최적화 하여 carrier lifetime과 양자 효율이 증가시킬 수 있는 특성을 가지고 있다. 이 연구에서는 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 박막에 화학습식공정 (CBD) 방법을 이용하여 최적화된 ZnS(O, OH)의 증착 조건을 찾고, 고품질의 buffer layer를 제조하기 위한 실험에 초점을 맞췄다. 또한, buffer layer의 막질을 개선하고 균일한 막을 제조하기 위해 processing parameters인 시약의 농도, 제조 시간 및 온도 등의 다양한 변화를 통해 실험을 진행하였다. 그 후 최적화된 ZnS(O, OH) buffer layer의 특성 분석을 위해 X-ray diffraction(XRD), photoluminescence (PL), scanning electron microscope (SEM) and GD-OES을 이용하였고, 이를 통해 제조된 CIGS 박막 태양전지는 light induced current-voltage (LIV) and external quantum efficiency (EQE)를 통해 특성 분석을 실시 하였다. 결과적으로, 제조된 ZnS(O, OH) buffer layer의 $ZnSO4{\cdot}7H2O$의 농도는 0.16 M, Thiourea는 0.5 M, NH4OH는 7.5 M, 그리고 반응 온도는 77.5 oC의 조건 하에 CIGS 기판 위에 균일하고 균열이 없는 ZnS(O, OH) 박막을 제조하였으며 이때 제조된 태양전지의 소자 특성은 Voc = 0.478 V, Jsc = 35.79 mA/cm2, FF = 47.77%, ${\eta}=8,18 %$이다.

• 한국재료학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.34-38
• /
• 2011

In this study, the effects of an annealed buffer layer with different thickness on heterojunction diodes based on the ZnO/ZnO/p-Si(111) systems were reported. The effects of an annealed buffer layer with different thickness on the structural, optical, and electrical properties of zinc oxide (ZnO) films on p-Si(111) were also studied. Before zinc oxide (ZnO) deposition, different thicknesses of ZnO buffer layer, 10 nm, 30 nm, 50 nm and 70 nm, were grown on p-Si(111) substrates using a radio-frequency sputtering system; samples were subsequently annealed at $700^{\circ}C$ for 10 minutes in $N_2$ in a horizontal thermal furnace. Zinc oxide (ZnO) films with a width of 280nm were also deposited using a radio-frequency sputtering system on the annealed ZnO/p-Si (111) substrates at room temperature; samples were subsequently annealed at $700^{\circ}C$ for 30 minutes in $N_2$. In this experiment, the structural and optical properties of ZnO thin films were studied by XRD (X-ray diffraction), and room temperature PL (photoluminescence) measurements, respectively. Current-voltage (I-V) characteristics were measured with a semiconductor parameter analyzer. The thermal tensile stress was found to decrease with increasing buffer layer thickness. Among the ZnO/ZnO/p-Si(111) diodes fabricated in this study, the sample that was formed with the condition of a 50 nm thick ZnO buffer layer showed a strong c-axis preferred orientation and I-V characteristics suitable for a heterojunction diode.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.309.2-309.2
• /
• 2013

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 박막 태양전지는 일반적으로 Na을 함유하고 있는 소다회유리를 기판으로 사용하여 제작되며, 높은 광전 변환 효율로 인해 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히 제조 비용 절감과 양산성 향상을 위해 현재 유연 기판 CIGS 박막 태양전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 폴리이미드 기판에서 20.4%의 최고 효율이 보고되었다. 유연 기판은 유리 기판 대비 무게가 가볍기 때문에 유리 기판 태양전지보다 활용도가 높으며, 우주용으로 사용할 경우 단위 무게 당 발생되는 전력이 높은 장점이 있다. 본 연구에서는 폴리이미드 기판을 이용하여 유연 CIGS 박막 태양전지를 제작하였다. 후면 전극 Mo은 DC sputtering으로 증착하였으며, Mo의 증착 압력에 따라 폴리이미드 기판의 잔류 응력과 전기적 특성을 분석하여 증착 압력을 결정하였다. 광흡수층인 CIGS는 다단계 동시 증발 법으로 증착하였으며, 2nd stage 공정온도는 유리 기판 대비 저온인 $475^{\circ}C$로 공정을 진행하였다. 저온공정인 $475^{\circ}C$ 공정에서는 Ga의 함량이 높아질수록 성능이 감소하였으며, Na 공급을 통해 Voc와 FF가 향상되어 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 버퍼층 CdS는 습식 공정인 CBD법으로 증착하였으며, 공정변수인 thiourea의 농도와 CdS 박막의 두께 변화를 통해 폴리이미드 기판 CIGS 박막 태양전지에서 CdS 버퍼층의 최적의 조건을 도출하였다. 최종적으로 제작된 폴리이미드 기판 유연 CIGS 박막 태양전지는 반사 방지막 없이 개방전압 0.511V, 단락전류밀도 32.31mA/cm2, 충실도 64.50%, 변환효율 10.65%를 나타내었다.

• 한국광학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.59-66
• /
• 2019

$2^{\circ}$ 기울어진 산화막 코팅 실리콘 기판의 바이오칩과 프리즘으로 제작한 바이오센서와 검광자 회전 타원편광계를 이용하여 심근경색 생체표지자인 미오글로빈과 cTnI의 진단 농도를 수백 초 내에 실시간 초고감도로 측정하는데 성공하였다. 러닝 버퍼로는 순수한 phosphate buffered saline (PBS) 또는 PBS에 10% 인간 혈청을 섞은 러닝 버퍼를 사용하였다. PBS 조건에서는 미오글로빈과 cTnI가 각각 1 ng/mL와 5 pg/mL로 측정되었으며, PBS에 인간 혈청을 10% 섞은 조건에서는 미오글로빈과 cTnI는 각각 1 ng/mL과 1 pg/mL로 측정되었다. 이러한 심근경색 생체표지자의 진단 농도는 현재 제시된 세계보건기구의 심근경색 진단 기준 농도보다 미오글로빈은 1/15배 낮고, cTnI는 1/80배 낮다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.578-584
• /
• 2017

PET (Polyethylene terephthalate) 플라스틱 기판 위에 IZTO (In-Zn-Sn-O) 박막을 증착하기 전에, $SiO_2$ 버퍼층을 전자빔 증착 방법으로 100 nm 의 두께로 증착하였다. IZTO 박막은 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 RF 파워는 30~60 W 로, 공정 압력은 1~7 mTorr 로 변화시켜가며 $SiO_2$/PET 에 증착하여 IZTO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 분석하였다. RF 파워 50 W 와 공정 압력 3 mTorr 에서 증착한 IZTO 박막이 $4.53{\times}10^{-3}{\Omega}$ 의 제일 큰 재료평가지수와 이때 $4.42{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ 의 비저항과 $27.63{\Omega}/sq.$ 의 면저항으로 가장 우수한 전기적 특성을 보였고, 가시광 영역 (400~800 nm) 에서의 평균 투과도도 81.24 % 로 가장 큰 값을 나타내었다. AFM 으로 IZTO 박막의 표면 형상을 관찰한 결과, 모든 IZTO 박막이 핀홀이나 크랙 같은 결함이 없는 표면을 가지며, RF 파워 50 W 와 공정 압력 3 mTorr에서 증착한 박막이 1.147 nm 의 가장 작은 표면 거칠기를 나타내었다. 이로부터 $SiO_2$/PET 구조위에 증착한 IZTO 박막이 차세대 플렉시블 디스플레이 소자에 응용될 수 있는 매우 유망한 재료임을 알 수 있었다.

• 센서학회지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.421-426
• /
• 1999

본 논문에서는 반절연성 GaAs(semi-insulating GaAs) 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 게이트 절연막으로 이용된 공핍형모드 p-채널 GaAs MOSFET (depletion mode p-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 $1\;{\mu}m$의 GaAs 버퍼층(buffer layer), $4000\;{\AA}$의 p형 GaAs 에피층(epi-layer), $500\;{\AA}$의 AlAs층, 그리고 $50\;{\AA}$의 캡층(cap layer)을 차례로 성장시키고 습식열산화시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 산화되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 p-채널 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

• 청정기술
• /
• 제21권4호
• /
• pp.224-228
• /
• 2015

포스포라이페이즈디를 공유결합을 통해서 초미세다공성막에 고정화하였다. 고정화는 폴리에틸렌이민, 글루타알데하이드, 포스포라이페이즈디를 순차적으로 처리함으로써 수행되었다. X선 광전자 분광기를 이용하여 고정화가 확인되었다. 포스퍼티딜콜린이 분산된 버퍼용액의 pH값을 시간에 따라 모니터링하여 고정화된 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 촉매활성을 산출하였다. 속도상수는 폴리스타이렌나노입자에 고정화된 포스포라이페이즈디에서는 0.64 s^-1, 다공성 셀룰로스아세테이트막에 고정화된 포스포라이페이즈디에서는 0.52 s^-1, 그리고 고정화되지 않은 포스포라이페이즈디에서는 0.75 s^-1의 결과가 도출되었다. 재사용에 대한 연구가 10차례까지 수행되었으며, 초기 사용시의 활성대비로 95%가 유지되었다. 열과 저장성에 대한 안정성도 고찰되었으며, 다공성막에 고정화된 포스포라이페이즈디의 경우에 활성손실이 가장 적은 것으로 관찰되었다. 이 연구결과들로부터, 포스퍼티딕산의 생산용 포스포라이페이즈디의 고정화에 대한 지지체로 다공성 막을 사용할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2004

본 논문에서는 드레인 부근의 채널 영역에서 접합 전계를 줄이는 WSW(Wrap Side Wall) 구조의 소자를 제안하였다. WSW구조의 소자 제작은 첫 번째 게이트를 식각한 후에 NM1(N-type Minor1) 이 온주입을 하고 다시 질화막을 덮어 식각함으로서 만들어진다. 새로운 WSW구조는 전계를 줄이기 위한 버퍼층으로 되어 있으며 WSW소자와 LDD구조의 소자 수명을 비교하였으며 핫-캐리어 열화 특성도 분석하였다. 또한 AC 핫-캐리어 열화를 칩 상에서 평가하기 위해 펄스 발생기, 레벨 시프터, 주파수 분배기를 포함한 테스트 패턴 회로를 설계하였다. 이러한 것은 AC와 DC 스트레스간의 핫-캐리어 열화 조건이 AC와 DC 스트레스 모두 동일한 물리적 메커니즘을 지닌다는 것을 알 수 있었다. 따라서 일반적으로 회로 동작 조건 하에서 DC 핫-캐리어 열화 특성을 토대로 AC 소자 수명도 예측할 수 있었다.

• 전기학회논문지
• /
• 제65권10호
• /
• pp.1702-1705
• /
• 2016

We propose a novel hydrogen-reduced p-type amorphous silicon oxide buffer layer between $TiO_2$ antireflection layer and p-type silicon window layer of silicon thin film solar cells. This new buffer layer can protect underlying the $TiO_2$ by suppressing hydrogen plasma, which could be made by excluding $H_2$ gas introduction during plasma deposition. Amorphous silicon oxide thin film solar cells with employing the new buffer layer exhibited better conversion efficiency (8.10 %) compared with the standard cell (7.88 %) without the buffer layer. This new buffer layer can be processed in the same p-chamber with in-situ mode before depositing main p-type amorphous silicon oxide window layer. Comparing with state-of-the-art buffer layer of AZO/p-nc-SiOx:H, our new buffer layer can be processed with cost-effective, much simple process based on similar device performances.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.3-6
• /
• 2009

Aluminum nitride (AIN) thin films were deposited on a polycrystalline 3C-SiC intermediate layer by a pulsed reactive magnetron sputtering system. Characteristics of the AIN/SiC heterostructures were investigated by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The columnar structure of AIN thin films was observed by FE-SEM. The surface roughness of AlN films on the 3C-SiC buffer layer was measured using AFM. The XRD pattern of AlN films on SiC buffer layers was highly oriented at (002). Full width at half maximum (FWHM) of the rocking curve near (002) reflections was $1.3^{\circ}$. The infrared absorbance spectrum indicated that the residual stress of AIN thin films grown on SiC buffer layers was nearly negligible. The 3C-SiC intermediate layers are promising for the realization of nitride based electronic and mechanical devices.