• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.43-48
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• 2004

Undoped and $Co^{2+}$-doped $CaGa_2S_4$, $CaGa_2Se_4$, $CaIn_2S_4$. and $CaIn_2Se_4$ single crystals were grown by using the chemical transport reaction method The temperature dependence of the optical energy gap was well fitted by the Varshni equation. In the Co2+ - doped $CaGa_2S_4$, $CaGa_2Se_4$, $CaIn_2S_4$, and $CaIn_2Se_4$ single crystals, two groups of impurity optical absorption peaks due to Co2+ sited in a Td symmetry were observed in the wavelength regions of 600 900 nm and 1350 1950 nm at 11 K.耀

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.383-386
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• 2002

Polycrystalline Cu(In,Ga)Se$_2$(CIGS) thin-films were grown by co-evaporation on a soda lime glass substrate. In this paper the effects of the Se evaporation temperature on the properties of CuIn0.75Ga0.25Se2 (CIGS) thin films. Structure, surface morphology and optical properties of CIGS thin films deposited at various Se evaporation temperatures have been investigated using a number of analysis techniques. X-ray diffraction (XRD) analysis shows that CIGS films exhibit a strong <112> preferred orientation. As expected, at higher Se evaporation temperatures the films displayed a lower degree of crystallinity. The <112> peak was also enhanced and other CIGS peaks appeared simultaneously. These results were supported by experimental work using scanning electron microscopy When the Se evaporation temperature was increased, the average grain size also decreased together with a reduction Cu content. The Se evaporation temperature also had a significant inf1uence on the transmission spectra. Increasing the Se evaporation temperature, the cell efficiency was improved dramatically to 11.75% with Voc = 556 mV, Jsc = 32.17 mA/cm2 and FF = 0.66. The Se evaporation temperature is an important parameter in thin film deposition regardless of the deposition technique being used to deposit thin films

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.375-375
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• 2011

Cu(In1-xGax)Se2 (CIGS)박막증착법 중 금속 전구체의 셀렌화 공정법은 다른 제조 방법에 비해 대면적 생산에 유리하고, 비교적 공정 과정이 간단하다는 장점이 있다. 이 제조 방법은 금속 전구체를 만든 후에 셀렌화 공정을 하게 된다. 셀렌화 공정은 대부분 H2Se 가스를 사용하지만 유독성으로 사용하는데 주의해야 한다. 본 실험은 H2Se를 사용하지 않고 Se원료를 주입하기 위해 Se cracker를 사용했고 금속 전구체 증착과 셀렌화를 동시에 하는 반응성 스퍼터링 후 열처리 법을 이용하여 CIGS 박막을 증착 했다. CIGS의 박막의 Cu/[In+Ga], Ga/[In+Ga]비를 변화시켜 특성변화를 관찰했다. Cu/[In+Ga]비가 감소할수록 CIGS의 결정방향인 (112) 이 우세하게 발달했고 Ga/[In+Ga]비가 증가할수록 CIGS의 결정면 사이의 값이 작아지기 때문에 CIGS peak의 2-Theta 값이 증가하게 된다. CIGS 박막 태양전지의 구조는 Al/Ni/ITO/i-ZnO/CdS/CIGS/Mo/glass 제작했다. CIGS박막의 조성비가 Cu/[In+Ga]=0.84, Ga/[In+Ga]=0.24인 박막태양전지에서 개방전압 0.48 V, 단락전류밀도 33.54 mA/cm2, 충실도 54.20% 그리고 변환효율 8.63%를 얻었다.

• 한국표면공학회지
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• 제37권4호
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• pp.191-195
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• 2004

Gallium or sulphur additions in $CuInSe_2$ were prepared using RF magnetron sputtering and pulsed laser deposition respectively. All of the observed thin films shows a chalcopyrite structure with the S and Ga addition increases the favourable (112) peak. The optical absorption coefficients were slightly decreased. The energy band gap of films could be shifted from 1.04 to 1.68 eV by adjusting the mole ratio of S/(S+Se) and Ga/(In+Ga). It is possible to obtain the optimum energy band gap by adding S or Ga solute at a certain ratio in favour of Se and In respectively. It is also necessary to control the ratio of Ga and S additions and to retain a certain portion of In and Se to provide better properties of thin films.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.124-125
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• 2007

Single crystal $CdGa_2Se_4$ layers were grown on a thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate at $420^{\circ}C$ with the hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating the polycrystal source of $CdGa_2Se_4$ at $630^{\circ}C$ prepared from horizontal electric furnace. The photocurrent and the absorption spectra of $CdGa_2Se_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) are measured ranging from 293K to 10K. The temperature dependence of the energy band gap of the $CdGa_2Se_4$, obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g$(T) = 2.6400 eV - $(7.721{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2$/(T + 399 K). Using the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model, the crystal field energy$({\Delta}cr)$ and the spin-orbit splitting energy$({\Delta}so)$ for the valence band of the $CdGa_2Se_4$ have been estimated to be 106.5 meV and 418.9 meV at 10 K, respectively. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_{1^-},\;B_{1^-},\;and\;C_{11^-}$ exciton peaks.

• 대한전자공학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.36-46
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• 1984

Ga1-xlnxSe 단결정을 X=0.0∼0.1영역과 X=0.8-1.0영역에서 Bridgman방법으로 성장시켰다. 성장된 Ga1-xlnxSe 단결정은 X=0.0∼0.1영역에서는 hexagonal구조, X=0.8∼1.0영역에서는 rhombohedral 구조를 가지고 있었다. CaInSe 단결정은 간접천이형 energy gap을 가지고 있었으며, 15°K에서 250°K로 시편의 온도가 상승할 때 energy gap 은 감소되었고, 온도계수는 (-2.4∼-4.3)×10-4eV/K으로 주어졌다. Ga1-xlnxSe 단결정의, energy gap에 온도 의존성은 Schmid의 electron-phonon 상호작용의 이론으로 설명할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.85-86
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• 2006

Single crystal $AgGaSe_2$ layers were grown on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate at $420^{\circ}C$ with hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating $AgGaSe_2$ source at $630^{\circ}C$. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=19501 eV-(879{\times}10^{-4} eV/K)T^2/(T+250 K)$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.96-97
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• 2008

Single crystal $AgGaSe_2$ layers were grown on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate at 420 $^{\circ}C$ with hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating $AgGaSe_2$ source at 630 $^{\circ}C$. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of single crystal $AgGaSe_2$ thin films measured with Hall effect by van def Pauw method are $9.24\times10^{16}cm^{-3}$ and 295 $cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.404-405
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• 2011

Cu(InGa)$Se_2$ (CIGS) 박막 태양전지의 저가 및 대면적화를 위한 양산화 공정인 two-step process (sputter/selenization) 공정에서는 sputtering으로 형성한 metal precursor stack을 $H_2$ Se gas를 이용하여 selenization하는 공정을 주로 이용한다. 하지만 이러한 selenization 공정은 유독한 $H_2$ Se gas를 이용해야 한다는 점과 긴 시간 동안 열처리를 해야 하는 단점을 가지고 있다. 이에 metal precursor stack 위에 Se 막을 우선 증착하고, Rapid Thermal Process (RTP)를 이용하여 selenization하는 방법이 현재 많은 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 sputtering 이후 RTP를 이용한 CIGS 흡수층 제작에 대한 선행연구의 일환으로 co-evaporator 장비를 이용하여 다양한 구조의 precursor를 제작하고 RTP 조건에 따른 selenization 효과를 연구하였다. Co-evaporator를 이용하여 CIGS, CIG/Se, CuGa/In/Se, In/CuGa/Se 4가지 구조의 precursor stack을 Mo coated soda lime glass 위에 제작하였다. 이때 amorphous 상태의 precursor stack을 만들기 위하여 기판에 열은 가하여 주지 않았으며, 각각의 stack 구조에서 가지고 있는 Cu, In, Ga, Se의 총량을 동일하게 유지하기 위하여 각 stack의 증착 시간을 동일하게 유지하였다. Selenization을 위한 RTP 조건은 550, $600^{\circ}C$ 각각에 대하여 1, 5, 10분으로 split을 진행하였다. Precursor stack의 증착 후 관찰한 XRD 결과는 비정질 상태를 잘 나타내었으며, SEM 결과 CIGS precursor stack을 제외한 나머지 구조의 stack에서는 In 박막의 surface roughness로 인하여 박막의 평탄화가 좋지 않음을 확인하였다. CIGS precursor stack의 경우, RTP 온도와 시간 split와 상관없이 결정화가 잘 이루어졌으나 grain의 성장이 부족하였다. 이에 비하여 CIG/Se, CuGa/In/Se, In/CuGa/Se 구조의 precursor stack의 경우, $550^{\circ}C$ 열처리에서는 InSe의 결정상이 관찰 되었으며 $600^{\circ}C$, 5분 이상 열처리에서 CIGS 결정상이 관찰되었다. 이러한 결과는 Se이 metal 원소들과 함께 있는 CIGS 구조에 비하여 metal precursor stack 위에 Se을 증착한 stack 구조들의 경우는 CIGS 결정을 형성하기 위해 Se이 metal 층들로 확산되어 반응을 하여야 하므로 상대적으로 많은 열에너지가 필요한 것으로 이해할 수 있으며, RTP를 이용한 selenization 공정으로 CIGS 박막 태양전지의 흡수층 형성이 가능함을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.171-174
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• 2004

The stochiometric $AgGaSe_2$ polycrystalline mixture of evaporating materials for the $AgGaSe_2$ single crystal thin film was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, $AgGaSe_2$ mixed crystal and semi-insulating GaAs(100) wafer were used as source material and substrate for the Hot Wall Epitaxy (HWE) system, respectively. The source and substrate temperature were fixed at $630^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. The thickness of grown single crystal thin films is $2.1{\mu}m$. The single crystal thin films were investigated by photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD) measurement. The carrier density and mobility of $AgGaSe_2$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $4.89{\times}10^{17}\;cm^{-3},\;129cm^2/V{\cdot}s$ at 293K, respectively. From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c - axis of the $AgGaSe_2$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit splitting ${\Delta}S_o$ and the crystal field splitting ${\Delta}C_r$ were 0.1762 eV and 0.2494 eV at 10 K, respectively. From the photoluminescence measurement of $AgGaSe_2$ single crystal thin film, we observed free excition $(E_X)$ observable only in high quality crystal and neutral bound exciton $(D^o,X)$ having very strong peak intensity And, the full width at half maximum and binding energy of neutral donor bound excition were 8 meV and 14.1 meV, respectively. By Haynes rule, an activation energy of impurity was 141 meV.