금속 Al과 산화물{{{{{Al}_{2}{O}_{3}}}}}를 사용하여 Al의 직접질화법에 의한 ALON 합성실험을 행하여 Al의 첨가량의 변화에 따른 질화반응 거동과 ALON 반응소결체의 특성을 조사하였다. Al과{{{{{Al}_{2}{O}_{3}}}}}의 직접질화법에 의한 ALON 합성이 가능함을 확인하였다. 소결온도가 증가함에 따라 ALON의 생성량이 증가하였으며, Al 첨가량 10wt%까지는 $1750^{\circ}C$ 이상의 소결온도에서 ALON상만이 존재하였다. Al 첨가량 13wt% 이상의 조성에서는 약간의 AlN상이 ALON상과 공존하였다. 반응소결체의 밀도는 소결온도가 증가함에 따라 증가하였으나, AlN이 잔존하는 시편의 소결밀도는 $1750^{\circ}C$를 넘으면 약간 감소하였다. Al 첨가량이 증가할수록 입내파괴현상이 현저히 증가하였다.
We have investigated the effect of plasma nitridation of atomic layer deposited-Al2O3 films of monocrystalline Si wafers and the thermal properties of nitridated Al2O3 films. Nitridation was performed on Al2O3 to form aluminum oxynitride (AlON) using NH3 plasma treatment in a plasma-enhanced chemical vapor deposition and it was conducted at temperature of $400^{\circ}C$ with various plasma power condition. After nitridation, we performed firing and forming gas annealing (FGA). For each step, we have observed the minority carrier lifetime and the implied Voc by using quasi-Steady-State photoconductance (QSSPC). We confirmed a tendency to increase the minority carrier lifetime and the implied Voc after the nitridation. On the other hand, the minority carrier lifetime and the implied Voc was decreased after Firing and forming gas annealing (FGA). To get more information, we studied properties of the plasma treated Al2O3 films by using Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS).
Plasma etching is an essential process for electronic device industries and the particulate contamination during plasma etching has been interested as a big issue for the yield of productivity. The oxynitride glasses have a merit to prevent particulate contamination due to their amorphous structure and plasma etching resistance. The YSiAlON oxynitride glasses with increasing nitrogen content were manufactured. Each oxynitride glasses were fluorine-plasma etched and their plasma etching rate and surface roughness were compared with reference materials such as sapphire, alumina and quartz. The reinforcement mechanism of plasma etching resistance of the YSiAlON glasses studied by depth profiling at plasma etched surface using electron spectroscopy for chemical analysis. The plasma etching rate decreased with nitrogen content and there was no selective etching at the plasma etched surface of the oxynitride glasses. The concentration of silicon was very low due to the generation of SiF4 very volatile byproduct and the concentration of aluminum and yttrium was relatively constant. The elimination of silicon atoms during plasma etching was reduced with increasing nitrogen content because the content of the nitrogen was constant. And besides, the concentration of oxygen was very low on the plasma etched surface. From the study, the plasma etching resistance of the glasses may be improved by the generation of nitrogen related structural groups and those are proved by chemical composition analysis at plasma etched surface of the YSiAlON oxynitride glasses.
The hydrolysis of aluminum nitride was increased gradually with increasing reaction time from 1 hrs to 24 hrs and/or with decreasing the addition of the reaction water from 100 mι 100mι. Amorphous aluminum hydrate, formed in the beginning of the reaction, was transformed to bayerite and to pseudoboehmite at below and above 8$0^{\circ}C$, respectively. Aluminum oxynitride was synthesized by heating the partially hydrolyzed aluminum nitride at 1$700^{\circ}C$ for 4 hrs or at 175$0^{\circ}C$ for 30 min. AlON specimen with 1 wt% of Y2O3 that was molded and then sintered pressurelessly at 190$0^{\circ}C$, exhibits 98% of the theoretical density and a translucency of 68% in the visible ray zone.
Silicon oxynitride that can be deposited two times faster than general SiNx:H layer was applied to fabricate the passivation protection layer of atomic layer deposition (ALD) $Al_2O_3$. The protection layer is deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition to protect $Al_2O_3$ passivation layer from a high temperature metallization process for contact firing in screen-printed silicon solar cell. In this study, we studied passivation performance of ALD $Al_2O_3$ film as functions of process temperature and RF plasma effect in plasma-enhanced chemical vapor deposition system. $Al_2O_3$/SiON stacks coated at $400^{\circ}C$ showed higher lifetime values in the as-stacked state. In contrast, a high quality $Al_2O_3$/SiON stack was obtained with a plasma power of 400 W and a capping-deposition temperature of $200^{\circ}C$ after the firing process. The best lifetime was achieved with stack films fired at $850^{\circ}C$. These results demonstrated the potential of the $Al_2O_3/SiON$ passivated layer for crystalline silicon solar cells.
한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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pp.675-678
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2007
In organic light emitting diodes (OLEDs), the electrons and holes need to be injected efficiently to obtain the best device performance. This means that a small injection barrier height at the ITO/organic interface is required. In this study, the surface of the ITO anode was treated with an Aluminum oxynitride (AlON).
Polycrystalline materials suchas yttria and alumina have been applied as a plasma resisting material for the plasma processing chamber. However, polycrystal line material may easily generate particles and the particles are sources of contamination during the plasma enhanced process. Amorphous material can be suitable to prevent particle generation due to absence of grain-boundaries. We manufactured nitrogen-containing $SiO_2-Al_2O_3-Y_2O_3$ based glasses with various contents of silicon and fixed nitrogen content. The thermal properties, mechanical properties and plasma etching rate were evaluated and compared for the different composition samples. The plasma etching behavior was estimated using XPS with depth profiling. From the result, the plasma etching rate highly depends on the silicon content and it may results from very low volatile temperature of SiF4 generated during plasma etching. The silicon concentration at the plasma etched surface was very low besides the concentration of yttrium and aluminum was relatively high than that of silicon due to high volatile temperature of fluorine compounds which consisted with aluminum and yttrium. Therefore, we conclude that the samples having low silicon content should be considered to obtain low plasma etching rate for the plasma resisting material.
고효율 태양전지로 가기 위해서는 태양전지의 후면 패시베이션은 중요한 역할을 한다. 후면 패시베이션 막으로 사용되는 $Al_2O_3$ 막은 $Al_2O_3/Si$ 계면에서 높은 화학적 패시베이션과 Negative Fixed Charge를 가지고 있어 적합한 Barrier막으로 여겨진다. 하지만 이후에 전면 Metal paste의 소성 공정에 의해 $800^{\circ}C$이상 온도를 올려주게 됨에 따라 $Al_2O_3$ 막 내부에 결합되어 있던 수소들이 방출되어 blister가 생성되고 막 질은 떨어지게 된다. 우리는 blister가 생성되는 것을 방지하기 위한 방법으로 PECVD 장비로 SiNx를 증착하는 공정 중에 $N_2O$ 가스를 첨가하여 SiON 막을 증착하였다. SiON막은 $N_2O$가스량을 조절하여 막의 특성을 변화시키고 변화에 따라 소성시 막에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 공정을 위해 $156{\times}156mm2$, $200{\mu}m$, $0.5-3.0{\Omega}{\cdot}cm$ and p-type 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용하였고, $Al_2O_3$ 막을 올리기 전에 RCA Cleaning 실행하였다. ALD 장비를 통해 $Al_2O_3$ 막을 10nm 증착하였고 RF-PECVD 장비로 SiNx막과 SiON막을 80nm 증착하였다. 소성로에서 $850^{\circ}C$ ($680^{\circ}C$) 5초동안 소성하고 QSSPC를 통해 유효 반송자 수명을 알아보았다.
In this work, Organic Light Emitting Diodes using Aluminum-Oxynitride as a hole-injecting interfacial have been fabricated. This interfacial layer is inserted at the ITO/N,NV-diphenyl-N, NV-bis(3-methylphenyl)-1,1V-diphenyl-4,4V-diamine (TPD) interface. The brightness and efficiency of the device with the AION film is higher than that of the device without it. The enhancements are attributed to an improved balance of hole and electron injections due to the energy level realignment and the change in carrier tunneling probability by the interfacial layer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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