• Title/Summary/Keyword: 접합 깊이

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Growth of InGaP on Ge substrates by metalorganic chemical vapor deposition for triple junction solar cells

  • Lee, Sang-Su;Yang, Chang-Jae;Sin, Geon-Uk;Yun, Ui-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.133-133
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    • 2010
  • 3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 35% 이상의 광변환 효율로 주목을 받고 있다. 일반적으로 삼중 접합 태양전지는 넓은 영역대의 파장을 흡수하기 위해 밴드갭이 다른 InGaP, GaAs, Ge이 사용된다. 그 중 하부셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용되는데, p-type Ge 기판위에 III-V 결정막 성장 시 5족 원소가 확산되어 pn접합을 형성하게 된다. 이러한 구조를 가진 Ge 하부셀이 효율적으로 홀-전자 쌍을 형성하기 위해서는 두꺼운 베이스와 얇은 에미터 접합이 필요하다. InGaP의 phosphorus는 낮은 확산계수로 인해 GaAs의 arsenic에 비해 얇은 접합이 형성 가능하며, Ge표면 에칭효과가 더 적다는 장점이 있다. 이를 고려해 우리 연구그룹에서는 metalorganic chemical vapor depostion(MOCVD)을 이용하여 Ge기판위에 성장한 InGaP layer의 특성을 관찰해 보았다. <111>로 $6^{\circ}$ 기울어진 p-type Ge(100) 기판위에 MOCVD를 통해 InGaP layer를 형성하였고, 성장된 layer를 atomic force microscope(AFM)와 high-resolution x-ray diffraction(HRXRD)을 이용하여 표면형상, 조성, 응력상태 등을 각각 관찰하였다. 또한 phosphorus 확산에 의해 형성되는 도핑농도는 electrochemical capacitance-voltage(ECV)을 이용하여 관찰하였다. 성장된 Ge기판위의 InGaP layer의 경우 특징적으로 높이 50 nm, 밑변 길이 $1\;{\mu}m$의 경사진 표면을 관찰할 수 있었으며, 이러한 구조는 TMIn과 TMGa의 비율이 증가 할수록 감소하였다. 따라서 이러한 경사진 형태의 구조는 격자 불일치 때문인 것으로 판단된다. 추가적으로 V/III ratio의 최적화를 통해 1.3 nm의 표면 거칠기를 갖는 InGaP layer를 얻을 수 있었다. ECV를 통해 Ge 하부셀의 pn접합 형성을 관찰한 결과 약 160 nm에서 접합이 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 같은 성장 조건의 샘플을 1000 초 열처리 후에 접합깊이의 변화를 관찰한 결과 180 nm에서 접합이 관찰되었지만, GaAs의 arsenic에 의한 pn접합은 열처리 후에 그 깊이가 170 nm에서 300 nm로 증가 하였다. 따라서 삼중접합 태양전지의 제작 공정을 고려할 경우 phosphorus에 의한 접합 형성이 Ge 하부셀의 동작 특성에 유리할 것으로 판단된다.

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The Effect of Junction Depth on the Charge Density in $n^+ -p$ junction with Consideration of Position dependent Dielectric Constant ($n^+ -p$ 접합에서 위치함수인 유전율을 고려한 경우 접합깊이가 전하밀도에 미치는 영향)

  • Kim, Choong Won;Han, Baik Hyung
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.24 no.2
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    • pp.260-264
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    • 1987
  • We examine the effect of junction depth on the charge density solving numerically the general form of Poisson's equation for Gaussian $n^{+}$-p junctions. We also present an analytical model for the charge diopole due to the variation of the dielectric constant with doping.

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A study on glass/glass wafer bonding and bonding strength for micro fluidic device (미세유체소자용 유리/유리 웨이퍼 접합 및 접합강도 평가)

  • Shin, Kyu-Sik;Park, Jun-Shik;Jang, Suk-Won;Park, Hyo-Derk;Kang, Sung-Goon;Song, Young-Hwa
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07c
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    • pp.1917-1919
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    • 2003
  • 본 연구에서는 바이오 및 환경 분야에 적용 가능한 미세 유체소자 제작에 있어서 4" 유리 / 유리 웨이퍼접합을 시도하였으며, 접합결과 90%이상의 접합면적을 보였다. 접합된 샘플을 산 및 알카리 조건에 따른 인장시험결과 모든 조건에서 약 $2kgf/mm^2$ 이상의 접합강도를 보였으며 파괴는 접합면이 아닌 모재에서 발생되었다. 또한 미세유체소자 제작에 있어서 초음파를 이용하여 유리를 가공하였으며, 폭 $300{\mu}m$, 깊이 $200{\mu}m$의 미세채널을 제작하였다.

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Ultra shallow function Formation of Low Sheet Resistance Using by Laser Annealing (레이져 어닐링을 이용한 낮은 면저항의 극히 얕은 접합 형성)

  • 정은식;배지철;이용재
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.349-352
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    • 2001
  • In this paper, novel device structure in order to realize ultra fast and ultra small silicon devices are investigated using ultra-high vacuum chemical vapor deposition(UHVCVD) and Excimer Laser Annealing (ELA) for ultra pn junction formation. Based on these fundamental technologies for the deep sub-micron device, high speed and low power devices can be fabricated. These junction formation technologies based on damage-free process for replacing of low energy ion implantation involve solid phase diffusion and vapor phase diffusion. As a result, ultra shallow junction depths by ELA are analyzed to 10~20 nm for arsenic dosage (2$\times$10$^{14}$ $\textrm{cm}^2$), excimer laser source(λ=248nm) is KrF, and sheet resistances are measured to 1k$\Omega$/$\square$ at junction depth of 15nm.

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A Study on the Prediction of Laser Spot Weld Shapes of Thin Stainless Steel Sheet (스테인레스 박강판의 레이저 점용접부 형상예측에 관한 연구)

  • Kang, H.S.;Hong, S.J.;Jun, T.O.;Jang, W.S.;Na, S.J.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.15 no.8
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    • pp.102-108
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    • 1998
  • 본 논문에서는 Nd-YAG 레이저 용접 프로세스를 이용하여 두께가 다른 STS304스테인레스 박강판을 대상으로한 점용접에 관한 연구로서, 레이저 용접은 미소부위에 효율적인 접합가공이 가능한 공정으로 비접촉식 가열원을 이용하기 때문에 접합공정 중 기계적 변형이 없고, 레이저 빔을 국부가열원으로 하여 매우 좁은 부분에 제한적으로 열을 가할 수 있어서 강한 금속적 결합이 요구되는 소형부품의 접합에 이용될 수 있다. 뿐만 아니라 공정 변수들을 변화시켜 실제 접합부에 들어 가는 입열량을 쉽게 제어할 수 있다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 1mm이하의 스테인레스 박판에 대한 레이저 점용접을 FDM과 신경회로망을 이용하여 해석하고 용접부의 너겟 크기, 용접부 깊이 등의 형상을 예측하였다. 또한 레이저 점용접에 있어서의 주요 변수인 펄스 에너지, 펄스 타임, 박판의 두께, 두 판사이의 간극크기 등득 변화시켜 실험하고 수치해석을 검증하기 위하여 여러 가지 강에 대한 레이저 점용접 실험을 수행하였다. 또한 수치해석 시뮬레이션을 위하여 윈도우 프로그래밍을 개발하였다.

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(A Study on the Annealing Methods for the Formation of Shallow Junctions) (박막 접합 형성을 위한 열처리 방법에 관한 연구)

  • 한명석;김재영;이충근;홍신남
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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    • v.39 no.1
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    • pp.31-36
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    • 2002
  • Low energy boron ions were implanted into the preamorphized and crystalline silicon substrates to form 0.2${\mu}m$ $p^+-n$ junctions. The rapid thermal annealing(RTA) was used to annihilate the crystal defects due to implantation and to activate the implanted boron ions, and the furnace annealing was employed to reflow the BPSG(bolo-phosphosilicate glass). The implantation conditions for Gepreamorphization were the energy of 45keV and the dose of 3$\times$1014cm-2. BF2 ions employed as a p-type dopant were implanted with the energy of 20keV and the dose of 2$\times$1015cm-2. The thermal conditions of RTA and furnace annealing were $1000^{\circ}C$/10sec and $850^{\circ}C$/40min, respectively. The junction depths were measured by SIMS and ASR techniques, and the 4-point probe was used to measure the sheet resistances. The electrical characteristics were analyzed via the leakage currents of the fabricated diodes. The single thermal processing with RTA produced shallow junctions of good qualities, and the thermal treatment sequence of furnace anneal and RTA yielded better junction characteristics than that of RTA and furnace anneal.

게이트-드레인 용량측정에 의한 수평농도 분포추출

  • 허성희;한철희
    • 전기의세계
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    • v.39 no.12
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    • pp.63-67
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    • 1990
  • MOSFET의 드레인 불순물 농도 분포는 hot carrier효과 및 드레인 누설전류 특성에서 중요한 요소가 된다. 특히 MOSFET의 게이트 아래 부분의 수평 농도는 게이트 전압에 의한 누설전류 특성에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다.[1][2]. 보통의 수직농도분포는 SIMS기법, ARS 방법등을 이용하여 측정이 가능하다. 그러나, 수평 불순물 농도분포는 실험적으로 구하는 방법이 없었고 보통 이차원 공정 시뮬레이션(MINIMOS, SUPRA등)을 통하여 산출하였다. 최근 드레인의 수평 불순물 농도분포를 게이트와 드레인 사이의 용량 측정에 의해 구하는 방법이 제시되었다[3]. 이방법에서는 농도가 높은 경우에는 수평접합깊이를 절대적인 값으로 구하지 못하였다. 본 논문에서는 게이트-드레인간 용량 측정에 의해 수평접합깊이를 구하고 그 농도분포를 추출하는 방법을 제시하고, ASR방법에 의해 측정된 수직 불순물 농도분포와 비교하고 검토한다.

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Effect of scratches on optical connector interface surface on the insertion loss (광 커넥터 접합면의 스크래치가 삽입손실에 미치는 영향)

  • 윤영민;윤정현;김부균;신영곤;송국현
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.15 no.4
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    • pp.287-292
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    • 2004
  • This paper presents the effect of scratches on an optical connector interface surface on the insertion loss of optical connectors. We propose a model for calculating the insertion loss of optical connectors. The model is expressed in terms of geometrical parameters of scratches assuming that the transmission coefficient of a light wave on the scratch surfaces is linearly varied as a function of scratch depth. Geometrical parameters of scratches such as location, width, and depth of scratches are measured using 3D optical interferometry surface profiler. We obtain the equation of the transmission coefficient in terms of scratch depth comparing the experimental insertion loss data to the insertion loss data using the model presented in this paper. Using the model and the equation of the transmission coefficient presented in this paper, we present the results of the insertion loss of optical connectors for various geometrical parameters of scratches. Scratches which are located at longer than two times the core radius from the center of the core show negligible effect on the insertion loss of optical connectors.