• Title/Summary/Keyword: Dangling bond

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I-V 측정을 통한 태양전지 다이오드의 전기적 특성 분석

  • Choe, Pyeong-Ho;Kim, Sang-Seop;Choe, Byeong-Deok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.306-306
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    • 2012
  • 본 연구에서는 태양전지 소자의 온도에 따른 전류-전압(I-V) 특성 변화를 통해 태양전지 다이오드의 전기적 특성을 분석하였다. 상온 조건의 경우 공핍층 영역(SCR)과 준중성 영역(QNR)에서 각각 3.02와 1.76의 이상 계수 값을 보였으며, 온도가 300 K에서 500 K으로 상승함에 따라 SCR 영역에서는 감소하는 경향을, QNR 영역에서는 증가하는 경향을 보였다. 이는 온도 상승에 따른 공핍층 영역에서의 캐리어 흐름 증가와 대면적 공정 과정에서의 오염물 침투 및 dangling bond 등의 결함으로 인한 bulk 에서의 캐리어 재결합에 따른 것으로 판단된다. 또한 텍스처링 공정에 따른 태양전지 소자의 접합면 균일성 확인을 위한 I-V 측정 결과 SCR 영역에서는 40.87%의 평균 전류 분산을, QNR 영역에서는 10.59%의 평균 전류 분산을 보였다. 이는 텍스처링 공정으로 형성된 접합면에서의 피라미드 구조가 원인이 되는 것으로 판단되며, 전체 다이오드 전류 흐름에 영향을 주게 된다. 이러한 공정 과정에서의 결함 및 접합 구조로 인해 태양전지 다이오드는 일반 다이오드에 비해 비이상적인 전기적 특성을 보이게 된다.

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Switching of the Dimer-row Direction through Sb-passivation on Vicinal Si(001) Surface of a Single Domain

  • Dugerjav, Otgonbayar;Kim, Hui-Dong;Seo, Jae-Myeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.186-186
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    • 2011
  • [100] 방향으로 4$^{\circ}$ 기울어진 Si(001)-2${\times}$1(vicinal surface)을 초고진공하(UHV)에서 청결하게 하고 열처리하면 rebonded-atom을 가진 DB double step과 이 step에 나란한 아홉 개의 dimer를 가진 평균 폭이 4.0 nm인 single-domain의 (001)-2${\times}$1 테라스의 면으로 재구조된다 [그림 a]. 본 연구에서는 이 표면 위에 Sb을 상온에서 증착하여 덮고 후열처리하면(2 ML, 500$^{\circ}C$ 10 분), Sb-dimer가 Si 표면을 한 층 덮고 (001) 테라스의 Sb-dimer 방향이 DA double-step과 수직을 이루는 1${\times}$2 구조를 이룬다는 사실을 STM으로 확인하였다 [그림 b]. 이러한 Sb-passivation의 효과는 표면 Si-dimer의 부분적으로 채워진 dangling-bond를 Sb-dimer의 완전히 채워진 고립쌍(lone-pair)으로 바꿈으로써 표면 자유 에너지를 줄이고, 나아가 계면 Si 층은 bulk에 유사하게 되는 데에 있다. 이 passivation 된 표면은 Ge/Si 등의 heteroepitaxy에 사용할 수 있고, 특히 single-domain을 유지하며 step 방향에 대해 평행인 dimer-row로 이루어져 있어서 원자나 전자의 이동에 비등방적 효과를 증가시킬 것이 예측된다.

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Field Emission of Carbon Nanotubes

  • Ihm, Ji-Soon;Han, Seung-Wu
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 2000.01a
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    • pp.235-238
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    • 2000
  • We have performed ab initio pseudopotential electronic structure calculations for various edge geometries of the (n,n) singlewall nanotube with on without applied fields. Among the systems studied, the one with the zigzag edge exposed by a slant out is found to be the most favorable for the emission due to the existence of unpaired dangling bond states around the Fermi level. The next favorable geometry is the capped nanotube where ${\pi}-bonding$ states localized at the cap and pointing to We tube axis direction occur at the Fermi level. A scaling rule of the induced field linean in the aspect ratio of the tube is also obtained.

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1차원 무기 반도체 신 물질 재료의 연구 개발 동향

  • Ryu, Hak-Gi
    • Ceramist
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    • v.21 no.2
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    • pp.29-37
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    • 2018
  • In order to overcome the problems of existing low-dimensional materials (carbon nanotubes, graphene, transition metal dichalcogenides, etc) researches on new 1D materials have been studied. In the case of $LiMo_3Se_3$ and $Mo_6S_{9-x}I_x$, continuous researches have been carried out for 3D bulk synthesis and atomic scale dispersion. Recently, quantum confinement effect of $LiMo_3Se_3$ and bio-stability of $Mo_6S_{9-x}I_x$ have been proven and various applications have started to be studied. In addition, device application results using new 1D materials such as $Sb_2Se_3$ (optoelectronic devices using the property of effectively reducing exciton decay due to no dangling bond) and $VS_4$ (electrochemical energy storage using the space between 1-D nanostructures) have been reported very importantly. Therefore, it can be claimed that it has reached a very important time to find and synthesize new 1D materials and to report various characteristics not existing.

저온 증착된 게이트 절연막의 안정성 향상을 위한 플라즈마 처리

  • Choe, U-Jin;Jang, Gyeong-Su;Baek, Gyeong-Hyeon;An, Si-Hyeon;Park, Cheol-Min;Jo, Jae-Hyeon;Lee, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.342-342
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    • 2011
  • 산화막은 반도체 공정 중 가장 핵심적이며 기본적인 물질이다. 반도체 소자에서 내부의 캐리어들의 이동을 막고 전기를 절연시켜주는 절연체로서 역할을 하게 된다. 실제로 제작된 산화막에서는 dangling bond 혹은 내부에 축적되는 charge들의 의해 leakage가 생기게 되고 그에 따라 산화막의 특성은 저하되게 된다. 내부에서 특성을 저하시키는 defect을 감소시키기 위해 Plasma Treatment에 따른 특성변화를 관찰하였다. 본 연구에서는 최적화 시킨 Flexible TFT제작을 위해 저온에서 Silicon Oxide로 형성한 Gate Insulator에 각각 N2O, H2, NH3가스를 주입 후 Plasma처리를 하였다. 특성화 시킨 Gate Insulator를 이용하여 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)구조를 제작 후 C-V curve특성변화, Dit의 감소, Stress bias에 따른 stability를 확인 하였다.

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Field Emission of Carbon Nanotubes

  • Ihm, Jisoon;Han, Seungwu
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2000.07a
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    • pp.1-4
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    • 2000
  • We have performed ab initio pseudopotential electronic structure calculations for various edge geometries of the (n,n) singlewall nanotube with or without applied fields. Among the systems studied, the one with the zigzag edge exposed by a slant cut is found to be the most favorable for the emission due to the existence of unpaired dangling bond states around the Fermi level. The next favorable geometry is the capped nanotube where $\pi$-bonding states localized at the cap and pointing to the tube axis direction occur at the Fermi level. A scaling rule of the induced field linear in the aspect ratio of the tube is also obtained.

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Schottky Barrier Thin Film Transistor by using Platinum-silicided Source and Drain (플레티늄-실리사이드를 이용한 쇼트키 장벽 다결정 박막 트랜지스터)

  • Shin, Jin-Wook;Chung, Hong-Bay;Lee, Young-Hie;Cho, Won-Ju
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.22 no.6
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    • pp.462-465
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    • 2009
  • Schottky barrier thin film transistors (SB-TFT) on polycrystalline silicon(poly-Si) are fabricated by platinum silicided source/drain for p-type SB-TFT. High quality poly-Si film were obtained by crystallizing the amorphous Si film with excimer laser annealing (ELA) or solid phase crystallization (SPC) method, The fabricated poly-Si SB-TFTs showed low leakage current level and a large on/off current ratio larger than 10), Significant improvement of electrical characteristics were obtained by the additional forming gas annealing in 2% $H_2/N_2$ ambient, which is attributed to the termination of dangling bond at the poly-Si grain boundaries as well as the reduction of interface trap states at gate oxide/poly-Si channel.

Effective surface passivation of crystalline silicon by ALD $Al_2O_3$

  • Jang, Hyo-Sik;Sin, Ung-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.271-271
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    • 2010
  • 고효율 실리콘 태양전지를 제작하기 위하여 surface passivation, 레이저와 lithography기술들이 연구되어 지고 있다. 결정질 실리콘 태양전지의 기판의 두께가 점점 얇아지면서 surface-to-volume 비율이 증가되어 surface passivation은 매우 중요하다. surface passivation은 크게 2가지 방법으로 진행되고 있으다. 첫 번째는 Si의 dangling bond의 passivation과 surface recombination process 제어에 기초를 두고 있다. 일반적으로 박막을 이용한 실리콘 passivation은 $SiO_2$, SiN, a-Si, $Al_2O_3$박막 4가지가 이용되어 왔다. 본 연구에서는 p-type SoG기판위에 원자층 증착법(ALD)을 이용하여 $Al_2O_3$박막의 negative fixed charge의 internal electric field로 surface passivation을 연구하였다. TMA와 $H_2O/O_3$을 사용하여 ALD $Al_2O_3$를 10~30nm두께를 갖도록 증착하였다. 표면 처리 조건, $Al_2O_3$박막 두께, ALD 공정 조건과 후열처리등에 따른 실리콘의 특성, carrier lifetime변화를 측정하여 효과적인 field induced passivation을 제시하고자 한다.

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Passivation properties of SiNx and SiO2 thin films for the application of crystalline Si solar cells (결정질 실리콘 태양전지 응용을 위한 SiNx 및 SiO2 박막의 패시베이션 특성 연구)

  • Jeong, Myung-Il;Choi, Chel-Jong
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.24 no.1
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    • pp.41-45
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    • 2014
  • We have investigated the passivation property of $SiN_x$ and $SiO_2$ thin films formed using various process conditions for the application of crystalline Si solar cells. An increase in the thickness of $SiN_x$ deposited using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) led to the improvement of passivation quality. This could be associated with the passivation of Si dangling bonds by hydrogen atoms which were supplied during PECVD deposition. The $SiO_2$ thin films grown using dry oxidation process exhibited better passivation behavior than those using wet oxidation process, implying the dry oxidation process was more effective in the formation of high quality $SiO_2$ thin films. The relative effective life time gradually decreased with increasing dry oxidation temperature. Such a degradation of passivation behavior could be attributed to the increase in interface trap density caused by thermal damages.

Investigation of defects and surface polarity in AlN and GaN using wet chemical etching technique (화학적 습식 에칭을 통한 AlN와 GaN의 결함 및 표면 특성 분석)

  • Hong, Yoon Pyo;Park, Jae Hwa;Park, Cheol Woo;Kim, Hyun Mi;Oh, Dong Keun;Choi, Bong Geun;Lee, Seong Kuk;Shim, Kwang Bo
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.24 no.5
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    • pp.196-201
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    • 2014
  • We investigated defects and surface polarity in AlN and GaN by using wet chemical etching. Therefore, the effectiveness and reliability of estimating the single crystals by defect selective etching in NaOH/KOH eutectic alloy have been successfully demonstrated. High-quality AlN and GaN single crystals were etched in molten NaOH/KOH eutectic alloy. The etching characteristics and surface morphologies were carried out by scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM). The etch rates of AlN and GaN surface were calculated by etching depth as a function of etching time. As a result, two-types of etch pits with different sizes were revealed on AlN and GaN surface, respectively. Etching produced hexagonal pits on the metal-face (Al, Ga) (0001) plane, while hexagonal hillocks formed on the N-face. On etching rate calibration, it was found that N-face had approximately 109 and 15 times higher etch rate than the metal-face of AlN and GaN, respectively. The size of etch pits increased with an increase of the etching time and they tend to merge together with a neighbouring etch pits. Also, the chemical mechanism of each etching process was discussed. It was found that hydroxide ion ($OH^-$) and the dangling bond of nitrogen play an important role in the selective etching of the metal-face and N-face.