• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.143-144
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• 2010

3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로 $6^{\circ}C$기울어진 p-type Ge(100) 기판 위에 유기금속화학증착법 (MOCVD)을 통해 Si이 도핑된 200 nm의 n-type GaInP층을 성장하여 Ge과 단일접합 n-p 구조를 제작하였다. 제작된 GaInP/Ge구조를 furnace에서 250도에서 90~150분간 시간변화를 주어 수소열처리 공정을 진행하였다. 저온 photoluminescence를 통해 GaInP층의 광학적 특성 변화를 관찰한 결과, 1.872 eV에서 free-exciton peak과 1.761 eV에서 Si 도펀트 saturation에 의해 발생된 D-A (Donor to Acceptor)천이로 판단되는 peak을 검출할 수 있었다. 수소 열처리 시간이 증가함에 따라 free-exciton peak 세기 증가와 반가폭 감소를 확인하였고, D-A peak이 사라지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 수소 열처리에 따른 단결정막 내부의 수소원자들이 얕은 불순물(shallow impurity) 들로 작용하는 도펀트들이나, 깊은 준위결함(deep level defect)으로 작용하는 계면근처의 전위, 미세결함들과의 결합으로 결함 비활성화를 야기해 발광세기와 결정질 향상효과를 보인 것으로 판단된다. 본 발표에서는 상술한 결과를 바탕으로 한 수소 열처리를 통한 박막 및 계면에서의 결함준위의 거동에 대한 광분석 결과가 논의될 것이다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.22-26
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• 1983

열확산(thermal diffusion)법을 이용하여 면적이 3.36㎠인 P+N 전지와 P+NN+ 전지를 제작하였다. 100mW/㎠의 인공 조명에서 측정한 결과 940℃에서 15분 보론확산(boron Predeposition)을 하고, 800℃에서 20분 열처리(annealing)하여 제작한 P+N전지는 전면적(수광면적) 변환 효율이 13.4%(14.7%)이었다. 뒷면을 1050℃에서 인(Phosphorus)을 확산한 후, 앞면을 940℃에서 15분 보론 확산하고, 800℃에서 50분 열처리하여 만든 P+NN+전지의 전면적(수광면적) 변환 효율은 14.3%(15.6%)이었다. 뒷면의 인 확산으로 게더링(gettering) 작용과 BSF 효과에 의해서 P+NN+ 전지가 P+N전지보다 캐리어 수명이 약 2∼3배 증가되었다. 그리고 효율 개선을 위해 AR로팅, Ag전기도금, 미세한 그리드 패턴, 앞면 불순물 주입량 조절 등을 행하였다.

• ETRI Journal
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• 제11권4호
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• pp.84-97
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• 1989

The influence of Zn, Si and Te diffusion on the interdiffusion in $GaAs-Ga_1_-xIN_xAs_1__yP_y$and InP$Ga_1__xIn_xAs_1__yP_y$ heterostructures was studied. The heterostructures were grown by liquid phase epitaxy, and the impurity diffusion into the heterostructures was carried out using metal compound or element sources. The extent of interdiffusion for both group III and V atoms was observed by depth profiling of matrix elements with secondary ion mass spectrometry and Auger electron spectroscopy. Selective enhancement of cation interdiffusion was observed by the concurrent Zn diffusion in both the GaAs based-and InP based-crystals. In contrast to the Zn diffusion, the Si diffusion in the GaAs based-crystal and the Te diffusion in the InP based-crystal enhanced both cation and anion interdiffusion to the same extent. A kick-out mechanism is proposed to explain the selective enhancement of the cation interdiffusion due to Zn, and a single vacancy mechanism is proposed for the interdiffusion due to Si and Te.

• 한국재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.55-60
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• 2001

고 에너지 (1.5 MeV) 이온 주입된 Boron의 농도와 silicon 기판의 초기 산소 농도의 변화에 따라 silicon기판에 형성된 결정 결함 및 금속 불순물의 Gettering 효율에 대하여 DLTS(Deep Level Transient Spectroscopy), SIMS(Secondary ion Mass Spectroscopy), BMD(Bulk Micro-Defect) analysis 및 TEM (Transmission Electron Microscopy)을 이용하여 연구하였다. 이온 주입 전후의 DLTS 결과를 확산로 및 RTA를 이용한 열처리 전후의 DLTS 결과와 비교할 때 이온 주입 전 시편에서 볼 수 있는 공공에 의한 깊은 준위는 열처리 온도의 증가에 따라 금속 불순물과 관련된 깊은 준위로 천이함을 알 수 있다. 또한 고온 열처리의 경우, 초기 산소 농도가 높을수록 깊은 준위의 농도가 감소함을 볼 때 초기 산소 농도가 높을 수록 gettering 효율 측면에서 유리한 것으로 사료된다

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.81.1-81.1
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• 2015

최근 실리콘(Si) 원재료 가격의 하락으로 인하여, 태양광 시장에서 성능 좋은 저가의 태양광 모듈을 요구하고 있다. 즉, 와트(W)당 낮은 가격의 태양광 모듈을 선호하기 때문에 경쟁력을 갖추기 위하여서는 많은 출력을 낼 수 있는 고효율의 태양전지가 요구된다. 그래서 주목을 받고 있는 것이 N-type 실리콘 기판을 사용한 고효율 태양전지이다. 하지만, n-type Si 기판의 경우, pn 접합의 형성을 위하여서 기존의 열 확산(Thermal diffusion)법에 의한 에미터(Emitter) 형성방법은 양질의 pn접합을 형성하기에는 한계가 있다. 그로 인하여 주목하고 있는 기술이 반도체 공정에서 널리 사용되고 있는 이온 주입(Ion implantation)방식이다. 이 기술은 양질의 에미터 형성을 위하여, 동일한 양의 불순물(dopant) 주입, 정확한 접합 깊이 제어 등이 가능한 방법으로 고효율 태양전지 제작에 필수적이며, 가능한 기술이라고 할 수 있다. 본 발표에서는 어플라이드 머트리얼즈(Applied Materials)사가 보유하고 있는 고효율 태양전지 제작에 필수적인 이온주입방식의 기술과 양산화 가능한 관련장비 등을 소개 하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.828-831
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• 2001

A simple and versatile method of manufacturing semiconductor devices with pn-junctions used the silicon direct bonding technology with simultaneous impurity diffusion is suggested . Formation of p- or n- type layers was tried during the bonding procedure by attaching two wafers in the aqueous solutions of Al(NO$_3$)$_3$, Ga(NO$_3$)$_3$, HBO$_3$, or H$_3$PO$_4$. An essential improvement of bonding interface structural quality was detected and a model for the explanation is suggested. Diode, Dynistor, and BGGTO structures were fabricated and examined. Their switching characteristics are presented.

• 한국진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.183-189
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• 1992

텅스텐 실리사이드를 축적전극으로 하는 얇은 N/O(SiO2/Si3N4) 구조막의 특성을 다 결성 실리콘의 경우와 비교 평가하였다. 누설전류 및 항복전압이 향상되었고 축적용량은 감 소하였다. 용량 감소의 원인중의 하나는 텅스텐 실리사이드 상의 산화막 성장률이 다결성 실리콘 위에서 보다 빠른 것이고 둘째는 열처리에 따라 다결정 실리콘 내 도판트 불순물이 텅스텐 실리사이드를 통하여 외향확산하여 다결정 실리콘 내에 공핍층을 형성하게 되고 공 핍층 용량으로 인하여 축적용량이 감소하게 된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1994년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.46-55
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• 1994

오늘날 막분리공정의 응용은 다른 분리공정에 비해 경제성과 편리성으로 비교우위에 있어 점차로 사용규모면에 있어서 증대되고 있다. 예를 들면, 바닷물을 음용수로 전환하거나 식품이나 의약공업에서 고분자화합물을 정제, 농축, 분리할 뿐만아니라 신장에서 불순물을 제거에 이르기까지 확대발전되어오고 있으며 화공약품의 분리회수, 초순수화나 환경산업의 폐수처리, 가스의 분리와 회수등의 응용에 이르기까지 쓰임새가 다양하며, 앞으로의 응용범위는 새로운 기능의 분리막개발과 함께 점점 확대되고 있다. 이와같은 막분리공정상 물질전달의 기본적특성인 추진력과 물리적인 성질의 중요성을 이해하는 것은 막분리공정을 설계제작하는데 필요하다. 막내에서 물질전달은 분리코져하는 물질의 확산, 전기장에의한 대류속도, 농도, 압력, 흡착 그리고 온도구배 등 물질이동현상을 조절하는 인자들 뿐만아니라 막의 물리적, 화학적 특성과 분리대상물질의 물리화학적 특성등에 의해 결정된다. 이러한 막내에서의 추진력들은 서로 상호 보완적이고 경우에 따라서는 새로운 효과를 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 추진력에 따른 막물질이동에 영향을 주는 요소들을 저자가 경험한 결과들을 토대로 총론형식으로 열거하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제4권4호
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• pp.304-311
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• 1991

본 연구에서는 p형(100) 실리콘 기판 위에 LPCVD법으로 산화막과 다결정 실리콘을 증착하고 그 위에 Magnetron Sputtering법으로 티타늄을 500.angs.을 증착한 후, 열처리 온도 500-900.deg.C 사이에서 열처리 시간을 변화시키면서 N$_{2}$ 분위기 속에서 급속 열처리하여 티타늄 실리사이드를 형성하고 그 특성을 조사하였다. 500-600.deg.C 온도 범위에서 10초간 열처리한 시료에서는 실리사이드상은 나타나지 않고, 산소등의 불순물이 티타늄 박막 내로 확산되어 600.deg.C에서 면 저항이 최대값을 보였으며 열처리 온도는 675-750.deg.C로 높이자 TiSi상이 나타나면서 면저항이 감소되고 결정립의 크기가 크게 증가하였다. 또한 열처리온도 800.deg.C에서 나타나기 시작한 TiSi$_{2}$상은 열처리 온도 850.deg.C까지 TiSi상과 공존하면서 면저항과 reflectance는 계속 감소했다. 900.deg.C에서 10초간 열처리한 시료에서는 orthorhombic구조의 완전한 실리사이드 상만 나타났다. 최종적인 티타늄 실리사이드 박막의 두께는 1200.angs.이며 비저항은 18.mu..OMEGA.cm였다.

• 한국재료학회지
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• 제6권6호
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• pp.543-554
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• 1996

Bi-Sr-Ca-Cu-O 계에서 상형성에 관해 연구하였다. 임계온도가 80K인 초전도체는 Bi-Sr-Ca-Cu의 몰비율이 2:2:1:2의 성분으로부터 solid state synthesis의 방법으로 합성하였다. 이때 이상에 대한 x-ray diffraction pattern은 모두 색인하였다. 2:2:1를 기본으로한 solid solution의 형성을 Bi2Sr2-xCa1+yCu2O8+$\delta$으로 단일상(single phase)을 형성하고 있으며, 이때 x와 y의 범위는 0