• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제10권4호
• /
• pp.424-432
• /
• 2019

Planar BiVO₄ and 3 wt% Mo-doped BiVO₄ (abbreviated as Mo:BiVO₄) film were prepared by the facile spin-coating method on fluorine doped SnO₂(FTO) substrate in the same precursor solution including the Mo precursor in Mo:BiVO₄ film. After annealing at a high temperature of 450℃ for 30 min to improve crystallinity, the films exhibited the monoclinic crystalline phase and nanoporous architecture. Both films showed no remarkably discrepancy in crystalline or morphological properties. To investigate the effect of surface passivation exploring the Al₂O₃ layer, the ultra-thin Al₂O₃ layer with a thickness of approximately 2 nm was deposited on BiVO₄ film using the atomic layer deposition (ALD) method. No distinct morphological modification was observed for all prepared BiVO₄ and Mo:BiVO₄ films. Only slightly reduced nanopores were observed. Although both samples showed some reduction of light absorption in the visible wavelength after coating of Al₂O₃ layer, the Al₂O₃ coated BiVO₄ (Al₂O₃/BiVO₄) film exhibited enhanced photoelectrochemical performance in 0.5 M Na₂SO₄ solution (pH 6.5), having higher photocurrent density (0.91 mA/㎠ at 1.23 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE), briefly abbreviated as V_RHE) than BiVO₄ film (0.12 mA/㎠ at 1.23 V_RHE). Moreover, Al₂O₃ coating on the Mo:BiVO₄ film exhibited more enhanced photocurrent density (1.5 mA/㎠ at 1.23 V_RHE) than the Mo:BiVO₄ film (0.86 mA/㎠ at 1.23 V_RHE). To examine the reasons, capacitance measurement and Mott-Schottky analysis were conducted, revealing that the significant degradation of capacitance value was observed in both BiVO₄ film and Al₂O₃/Mo:BiVO₄ film, probably due to degraded capacitance by surface passivation. Furthermore, the flat-band potential (V_FB) was negatively shifted to about 200 mV while the electronic conductivities were enhanced by Al₂O₃ coating in both samples, contributing to the advancement of PEC performance by ultra-thin Al₂O₃ layer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.406-406
• /
• 2011

최근 결정질 실리콘 태양전지 분야에서는 태양전지의 Voc와 Isc의 증가를 통한 효율 향상을 목적으로 후면 passivation 박막에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Local-Back Contact Cell은 최적화된 후면 passivation 박막을 이용한 태양전지 제조방법이다. 본 연구에서는 고효율의 LBC 태양전지 개발을 위해 Rapid Thermal Oxide(RTO)를 이용한 후면 passivation 박막에 screen printing을 이용한 point contact 구조의 LBC 태양전지를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 RTO 박막은 O2와 N2, 2L/min의 조건에서 $850^{\circ}C$에서 3분 동안 열처리하여 성장시켰다. 이렇게 성장된 박막은 3nm의 두께로 형성되어 passivation 효과를 나타내었으며, carrier lifetime 측정 결과 37.8us의 값을 나타냈다. 전면 ARC형성을 위해 RTO 박막 위에 PECVD를 이용하여 SiNx passivation 처리를 하였고, 그 결과 carrier lifetime은 49.1us까지 향상하였다. 후면의 전극 형성을 위해 screen printing 방법으로 Al point contact을 형성하여 local 한 BSF를 형성 시켰으며, 이후 후면 전극 연결을 위한 방법으로 300nm의 두께로 full Al evaporation 공정을 진행 하였다. 결과적으로 RTO 후면 passivation 박막에 Al point contact 형성을 통해 제작된 태양전지는, Suns-Voc 579mV, FF 82.3%, 16.7%의 효율을 달성하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.126-130
• /
• 2013

PSG/$SiO_2$ 보호막 처리된 Al-1%Si 박막배선 내 sodium (Na)과 수분($H_2O$) 게터링(gettering) 현상을 측정, 분석하였다. PSG/$SiO_2$ 보호막과 Al-1%Si 박막을 상압CVD (APCVD: atmosphere pressure chemical vapor deposition)법과 DC 마그네트론 스퍼터로 각각 증착하였고, 이차이온 질량분석기(SIMS: secondary ion mass spectrometry)를 이용한 깊이분포측정(depth profiling) 분석을 통해 PSG/$SiO_2$ 보호막으로부터 Al-1%Si 박막배선 층까지의 sodium과 수분 등 성분들의 분포를 확인하였다. Sodium과 수분 피크 모두 Al-1%Si 박막배선 내부보다는 막 간 계면에서 강하게 나타났다. PSG와 $SiO_2$ 보호막 계면에서는 sodium 피크는 관찰되었지만 수분 피크는 관찰되지 않았다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.1-8
• /
• 2024

Bonding wires are composed of conductive metals of Au, Ag & Cu with excellent electrical conductivities for transmitting power and signals to wafer chips. Wire metals do not provide electrical insulation, adhesion promoter and corrosion passivation. Adhesion between metal wires is extremely weak, which is responsible for wire cut failures during thermal cycling. Organic coating for electrical insulation does not satisfy bondability and manufacturability, and it is complex to apply very thin organic coating on metal wires. Automotive packages require enhanced reliability of packages under harsh conditions. LED and power packages are susceptible to wire cut failures. Contrary to conventional OCB behaviors, forming gas was not required for free air ball formation for both Ag and Pd-coated Cu wires with Al₂O₃ passivation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.689-689
• /
• 2013

Atomic layer deposition (ALD)에 의한 알루미늄 산화 막(Al2O3)은 고효율 결정질 실리콘 태양전지를 위한 우수한 표면 패시베이션 특성을 제공한다. 알루미늄 산화막는 고정적인 음전하를 가지고 있기 때문에 p-형 실리콘 태양 전지 후면은 전계에 의한 우수한 패시베이션 효과를 형성한다. 그러나, ALD 방식으로 증착된 알루미늄 산화막은 매우 긴 공정 시간을 필요로 하기 때문에 기존의 실리콘 태양 전지 공정에 적용하기가 어렵다. 본 논문에서는 알루미늄 산화막 형성에서 공정 시간을 줄이기 위해 Plasma assisted atomic layer deposition (PA-ALD) 방식을 적용했다. PA-ALD 기술은 trimethylaluminum (TMA)과 O2를 사용하여 기판 표면에 알루미늄 산화막을 증착하는 것으로 ALD 방식과 유사하지만, O2 플라즈마를 사용함으로써 증착 속도를 향상시킬 수 있다. 이는 좋은 패시베이션 특성을 가지는 알루미늄 산화막을 실리콘 태양전지양산 공정에 적용할 수 있는 가능성을 제시한다. PA-ALD 방식에 의한 알루미늄 산화막의 패시베이션 특성을 최적화하기 위해서 증착 후 열처리 조건에 대한 연구도 수행하였다. 막증착률이 1.1${\AA}$/cycle인 Al2O3층의 두께 변화에 따른 특성을 최적화하기 위해 공정 온도를 $250^{\circ}C$ 고정하고, 열처리 온도와 시간을 가변하였으며 유효 반송자수명을 측정하여 알루미늄 산화막의 패시베이션 특성을 확인했다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.196-196
• /
• 2014

플라즈마 건식 식각 기술은 반도체 식각공정에서 효과적으로 이용되고 있으며, 반도체 소자의 크기가 줄어듬에 따라 미세하고 정확하게 식각 깊이를 제어할 수 있는 원자층 식각 기술이 개발되었다. 3-5족 반도체 소자의 Interface Passivation Layer 로 이용되는 $Al_2O_3$ 와 BeO 의 원자층 식각을 하였으며, 각각의 원자층 식각 조건과 식각 후의 표면 거칠기 변화에 대한 영향을 확인 할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.55.2-55.2
• /
• 2010

최근 태양전지에 대한 연구가 본격적으로 진행 중인 가운데 Local back contact 태양전지에 대한 연구가 새로운 이슈로 떠오르고 있다. LBC 구조의 태양전지는 후면 passivation에 대한 최적화 공정이 가장 중요하다. 후면 passivation으로 사용되는 물질로는 $SiO_2$, SiNx, $Al_2O_3$ 등의 산화막이 대표적이다. 본 연구에서는 LBC 구조 태양전지의 후면 passivation 박막으로 사용되는 $SiO_2$ 산화막의 공정가변에 따른 박막의 특성을 비교 분석하였다. $SiO_2$ 성장은 RTP를 사용하였다. 성장 온도 $850^{\circ}C$의 온도에서 진행하였으며, 4L/min의 $O_2$분위기에서 진행하였다. 공정 시간 5분 일 때 12.5nm, 15분 일 때 21.7nm의 두께의 박막을 성장 시킬 수 있었다. Carrier lifetime 확인 결과 박막의 두께가 얇을수록 lifetime이 향상함을 확인 할 수 있었고, C-V 측정을 통한 charge 비교를 통해 두께가 얇은 박막 일수록 더 적은 positive charge를 갖고있는 것을 확인 할 수 있었으며 이를 통해 passivation 효과가 우수함을 확인 할 수 있었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.68-71
• /
• 2020

In this study, SiNx and Al₂O₃ thin film was manufactured using PECVD deposition process and applied to crystalline silicon solar cells, resulting in 16.7% conversion efficiency. The structural improvement experiment of the rear electrode resulted in a 1.7% improvement in conversion efficiency compared to the reference cell by reducing the recombination rate of minority carriers and increasing the carrier lifetime by forming a passivation layer consisting of SiNx and Al₂O₃ thin films through the PECVD process.

• 한국진공학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.495-500
• /
• 2010

원자층 증착법(ALD: atomic layer deposition)을 이용하여 PES (poly (ether sulfon)) 기판위에 증착 온도, 플라즈마 파워에 따라 $Al_2O_3$와 $TiO_2$ 박막을 증착했다. 공정 조건에 따라 $Al_2O_3$와 $TiO_2$ 박막의 밀도, 탄소의 함유량이 달라지는 것을 알 수 있었으며, 공정 조건을 변화시켜 고밀도의 박막을 얻을 수 있었다. 플라즈마에 의한 PES 기판 손상을 막기 위해 buffer layer를 도입했으며, 또한 박막 내부 결함에 의한 수분 투과를 지연 또는 막기 위해 다층 구조를 증착했다. 이를 분석하기 위해 MOCON test를 이용해 투습률을 조사하였다. 플라스틱 기판에 다층 구조의 무기물 보호막을 적용했을 시 플라스틱 기판의 투습률 특성이 개선되었으며, 수분 투과에 대한 activation energy 또한 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.99-103
• /
• 2018

Spherical monosized pure aluminum (Al) particles are successfully fabricated by the pulsated orifice ejection method (POEM). The surface reaction between Al and the graphite crucible is investigated by analysing the microstructure and chemical composition of the materials. No significant chemical reaction occurs between Al and the graphite owing to the crystalline Al oxide (${\gamma}-Al_2O_3$) layer generated in the initial state. The ${\gamma}-Al_2O_3$ layer is clearly observed in all regions between the Al particles and graphite via transmission electron microscopy and confirmed by the selected area diffraction pattern. The morphology of the ${\gamma}-Al_2O_3$ layer perfectly follows the surface morphology of the graphite crucible, which showed nanoscale roughness. This implies that molten Al could not directly contact graphite even though the surface of the crucible became rough to some extent. However, this passivation phenomenon allowed the successful fabrication of monosized pure Al particles. Therefore, POEM is a useful process at least to manufacture monosized pure Al particles.