• 제목/요약/키워드: In-situ annealing

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다결정 실리콘 박형 태양전지를 위한 다결정 실리콘 씨앗층 제조 연구 (Study on the fabrication of a polycrystalline silicon (pc-Si) seed layer for the pc-Si lamelliform solar cell)

  • 정혜정;오광환;이종호;부성재
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.75.2-75.2
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    • 2010
  • We studied the fabrication of polycrystalline silicon (pc-Si) films as seed layers for application of pc-Si thin film solar cells, in which amorphous silicon (a-Si) films in a structure of glass/Al/$Al_2O_3$/a-Si are crystallized by the aluminum-induced layer exchange (ALILE) process. The properties of pc-Si films formed by the ALILE process are strongly determined by the oxide layer as well as the various process parameters like annealing temperature, time, etc. In this study, the effects of the oxide film thickness on the crystallization of a-Si in the ALILE process, where the thickness of $Al_2O_3$ layer was varied from 4 to 50 nm. For preparation of the experimental film structure, aluminum (~300 nm thickness) and a-Si (~300 nm thickness) layers were deposited using DC sputtering and PECVD method, respectively, and $Al_2O_3$ layer with the various thicknesses by RF sputtering. The crystallization of a-Si was then carried out by the thermal annealing process using a furnace with the in-situ microscope. The characteristics of the produced pc-Si films were analyzed by optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), Raman spectrometer, and X-ray diffractometer (XRD). As results, the crystallinity was exponentially decayed with the increase of $Al_2O_3$ thickness and the grain size showed the similar tendency. The maximum pc-Si grain size fabricated by ALILE process was about $45{\mu}m$ at the $Al_2O_3$ layer thickness of 4 nm. The preferential crystal orientation was <111> and more dominant with the thinner $Al_2O_3$ layer. In summary, we obtained a pc-Si film not only with ${\sim}45{\mu}m$ grain size but also with the crystallinity of about 75% at 4 nm $Al_2O_3$ layer thickness by ALILE process with the structure of a glass/Al/$Al_2O_3$/a-Si.

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유전공학적 방법에 의한 토끼 글로빈 유전자의 재조합과 대장균에서의 발현 (Molecular Cloning and Expression in Escherichia coli of a Rabbit Globin Gene)

  • Jang, Sung-Key;Park, Hyune-Mo
    • 한국동물학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.103-116
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    • 1984
  • 유전자 구조 및 유전정보 흐름의 차이로 인하여 고등생물의 유전자를 미생물에 직접 cloning하면 원하는 유전자 산물을 얻지 못하는 경우가 많다. 이것을 극복하기 위해서는 화학적인 방법으로 유전자를 합성하든지, 또는 역제효소를 사용하여 고등생물의 mRNA로부터 유전자를 합성하여 cloning하는 방법을 사용한다. 본 연구에서는 oligo(dT)-cellulose column 방법으로 순수분리한 plasmid pBR322의 Pst I site에 cloning하였다. 우선 AMV reverse transcriptase로 primary cDNA를 합성하고, 알칼리를 처리하여 주형 RNA를 제거했다. 이번에는 이 primary cDNA를 주형으로 Klenow enzyme과 reverse transcriptase를 차례로 처리하여 double stranded DNA를 합성하고, 이 때 5' end 근처에 형성되는 hairpin loop을 Sl nuclease로 제거했다. Terminal deoxynucleotidyl transferase를 사용하여, 합성된 dsDNA에는 poly(dC) track을, Pst I endonuclease를 처리한 plasmid DNA에서는 poly(dG) track을 각각 붙인다음 이들을 서로 annealing시키고 E. coli에 transformation시켜서 크기가 큰 plasmid를 갖는 clone을 cracking 방법으로 일처 선별하였다. 이렇게 선별된 clone을 in 냐셔 hybridization 방법으로 조사하여 globin DNA가 들어간 colony를 이차 선별하고 여러 restriction enzyme으로 잘라보아 globin DNA가 cloning된 것을 확인하였다. 토끼 hemoglobin으로 immunize한 rat (Wistar)에서 뽑은 제일차 혈청과 염소에서 뽑은 제이차 혈청의 antibody를 사용한 radioimmunoassay방법으로, cloning된 globin gene이 대장균내에서 발현되는 지의 여부를 살펴 보았는데, 박테리아의 $\\beta$-lactamase와 토끼의 globin이 결합된 chimeric protein이 대장균 내에서 다량 합성되며, 이 단백질은 토끼 hemoglobin의 antigenic determinant를 가지고 있음을 알 수 있었다.

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추가 열처리 공정에 의한 GaN계 LED소자의 광학 및 전기적 특성에 대한 연구

  • 한상현;이재환;송기룡;이성남
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.309.1-309.1
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    • 2014
  • III-N계 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 자외선에서 가시광을 포함한 적외선까지 포함한 폭 넓은 발광이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 p형 GaN의 경우, 상온에서 도펀트로 사용되는 마그네슘(Mg)이 수소(H)와 결합하여 보상 효과를 나타내기 때문에 높은 정공농도를 갖기에 어려움이 있다고 알려져 있다. 따라서, 대부분의 연구 그룹에서는 GaN계 LED 소자를 성장 후 rapid thermal annealing 공정이 요구되고 있고, 최근에는 박막 성장 후 반응로 내에서 자체적으로 열처리를 진행하고 있는 실정이다. 하지만, 열처리 조건은 LED 소자의 발광특성에 큰 영향을 주기 때문에 본 연구에서는 반응로에서 열처리가 된 LED 샘플에 대해 추가적인 열처리 공정의 유무에 따른 GaN계 LED소자의 광학적 및 전기적 특성에 대해 알아보고자 하였다. 금속유기화학증착법을 이용하여 c-면 사파이어 기판에 저온 GaN 완충층 및 $2.0{\mu}m$두께의 GaN 박막을 성장한 후, $3.0{\mu}m$두께의 n-형 GaN에피층과 InGaN/GaN 5주기의 양자우물구조를 형성하고 $0.1{\mu}m$두께의 p형 GaN층을 성장하였다. P-형 GaN층 성장 후 온도를 내리면서 $750^{\circ}C$, N2 분위기에서 5분간 Mg 활성화를 위한 열처리를 반응로에서 in-situ로 진행하였다. 그 후 급속열처리 장비에 장입하여 $650^{\circ}C$, N2 분위기에서 5분간 추가적인 열처리를 진행하여 추가 열처리 유무에 따른 LED소자의 특성을 분석하였다. 추가적인 열처리 유무에 따른 LED소자의 레이저 여기에 의한 포토루미네선스 스펙트럼과 전계발광 스펙트럼을 조사한 바, 포토루미네선스 스펙트럼의 경우 추가적인 열처리를 진행하였을 경우, 이전보다 발광 세기가 감소함을 나타내었다. 이는 추가적인 열처리에 의해 InGaN/GaN 활성층이 손상되었기 때문이라고 추측된다. 그러나 전계발광 스펙트럼에서는 활성층이 손상되었음에도 불구하고 전계 발광세기가 3배 가량 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 20 mA 인가 시 4.2 V 에서 3.7 V로 전압이 감소하였다. 상기 결과로 미루어 볼 때 열처리에 의한 InGaN/GaN 활성층 손상에도 불구하고 광 세기가 크게 증가한 것은 금속유기화학증착장치의 in-situ 열처리에 의한 Mg가 충분히 활성화되지 못하였고, 추가적인 열처리에 의하여 p형 GaN에서 Mg-H 복합체의 분리로 인한 Mg 활성화가 더욱더 효과적으로 이루어졌기 때문이라고 추측된다.

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High rate deposition of poly-si thin films using new magnetron sputtering source

  • Boo, Jin-Hyo;Park, Heon-Kyu;Nam, Kyung-Hoon;Han, Jeon-Geon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.186-186
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    • 2000
  • After LeComber et al. reported the first amorphous hydrogenated silicon (a-Si: H) TFT, many laboratories started the development of an active matrix LCDs using a-Si:H TFTs formed on glass substrate. With increasing the display area and pixel density of TFT-LCD, however, high mobility TFTs are required for pixel driver of TF-LCD in order to shorten the charging time of the pixel electrodes. The most important of these drawbacks is a-Si's electron mobiliy, which is the speed at which electrons can move through each transistor. The problem of low carier mobility for the a-Si:H TFTs can be overcome by introducing polycrystalline silicon (poly-Si) thin film instead of a-Si:H as a semiconductor layer of TFTs. Therefore, poly-Si has gained increasing interest and has been investigated by many researchers. Recnetly, fabrication of such poly-Si TFT-LCD panels with VGA pixel size and monolithic drivers has been reported, . Especially, fabricating poly-Si TFTs at a temperature mach lower than the strain point of glass is needed in order to have high mobility TFTs on large-size glass substrate, and the monolithic drivers will reduce the cost of TFT-LCDs. The conventional methods to fabricate poly-Si films are low pressure chemical vapor deposition (LPCVD0 as well as solid phase crystallization (SPC), pulsed rapid thermal annealing(PRTA), and eximer laser annealing (ELA). However, these methods have some disadvantages such as high deposition temperature over $600^{\circ}C$, small grain size (<50nm), poor crystallinity, and high grain boundary states. Therefore the low temperature and large area processes using a cheap glass substrate are impossible because of high temperature process. In this study, therefore, we have deposited poly-Si thin films on si(100) and glass substrates at growth temperature of below 40$0^{\circ}C$ using newly developed high rate magnetron sputtering method. To improve the sputtering yield and the growth rate, a high power (10~30 W/cm2) sputtering source with unbalanced magnetron and Si ion extraction grid was designed and constructed based on the results of computer simulation. The maximum deposition rate could be reached to be 0.35$\mu$m/min due to a high ion bombardment. This is 5 times higher than that of conventional sputtering method, and the sputtering yield was also increased up to 80%. The best film was obtained on Si(100) using Si ion extraction grid under 9.0$\times$10-3Torr of working pressure and 11 W/cm2 of the target power density. The electron mobility of the poly-si film grown on Si(100) at 40$0^{\circ}C$ with ion extraction grid shows 96 cm2/V sec. During sputtering, moreover, the characteristics of si source were also analyzed with in situ Langmuir probe method and optical emission spectroscopy.

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n-InGaAs MOSFETs을 위한 Pd 중간층을 이용한 Ni-InGaAs의 열 안정성 개선 (Improvement of Thermal Stability of Ni-InGaAs Using Pd Interlayer for n-InGaAs MOSFETs)

  • 이맹;신건호;이정찬;오정우;이희덕
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제31권3호
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    • pp.141-145
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    • 2018
  • Ni-InGaAs shows promise as a self-aligned S/D (source/drain) alloy for n-InGaAs MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors). However, limited thermal stability and instability of the microstructural morphology of Ni-InGaAs could limit the device performance. The in situ deposition of a Pd interlayer beneath the Ni layer was proposed as a strategy to improve the thermal stability of Ni-InGaAs. The Ni-InGaAs alloy layer prepared with the Pd interlayer showed better surface roughness and thermal stability after furnace annealing at $570^{\circ}C$ for 30 min, while the Ni-InGaAs without the Pd interlayer showed degradation above $500^{\circ}C$. The Pd/Ni/TiN structure offers a promising route to thermally immune Ni-InGaAs with applications in future n-InGaAs MOSFET technologies.

반응밀링법에 의한 Ti-TiC 복합재료의 제조 및 고온 기계적 특성 (Production and High Temperature Mechanical Properties of Ti-TiC Composite by Reaction Milling)

  • 진상복;최철진;이상윤;이준희;김순국
    • 한국재료학회지
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    • 제8권10호
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    • pp.918-924
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    • 1998
  • 본 연구는 티타늄과 활성탄소 원료분말을 반응밀링법에 의해 합성시, 밀링시간에 따른 Ti-TiC 복합재료의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 TiC vol.% 및 열간압축성형온도의 영향에 관해 조사하였다. 티타늄과 활성 탄소 원료분말을 300시간 밀링 후 $5\mu\textrm{m}$이하의 미세한 구형의 Ti-TiC복합분말을 생성시킬 수 있었다. 반응밀링된 분말을 $1000^{\circ}C$이상에서 1시간동안 진공열간압축성형한 경우 이론밀도의 98%에 가까운 우수한 성형체를 얻었으며, TiC입자가 티타늄 기지 전반에 걸쳐 고르게 분산되어 Ti-TiC 복합재료의 기계적 특성을 향상시켰다. Ti-TiC복합재료의 고온안정성을 고찰하기 위해 $600^{\circ}C$등온열처리한 결과 80시간까지는 경도의 큰 변화없이 열적으로 안정하였다. Ti-20vol%TiC 복합재료를 $700^{\circ}C$에서 고온압축시험을 한 경우 330MPa의 높은 항복강도값을 나타내었다.

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스퍼터된 바나듐 산화막의 구조적 특성에 미치는 진공 어닐링의 효과 (Effects of Vacuum Annealing on the Structural Properties of Sputtered Vanadium Oxide Thin Films)

  • 황인수;최복길;최창규;권광호;김성진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체재료 기술교육
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    • pp.70-73
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    • 2002
  • Thin films of vanadium oxide($VO_{x}$) have been deposited by r.f. magnetron sputtering from $V_{2}O_{5}$ target in gas mixture of argon and oxygen. The oxygen/(oxygen+argon) partial pressure ratio of 0% and 8% is adopted. Crystal structure, chemical composition, molecular structure and optical properties of films sputter-deposited under different oxygen gas pressures and in-situ annealed in vacuum at $400^{\circ}C$ for 1h and 4h are characterized through XRD. RBS, FTlR and optical absorption measurements. The films as-deposited are amorphous and those annealed for time longer than 4h are polycrystalline. $V_{2}O_{5}$ and lower oxides co-exist in sputter-deposited films and as the oxygen partial pressure is increased the films become more stoichiometric $V_{2}O_{5}$. When annealed at $400^{\circ}C$, the as-deposited films are reduced to a lower oxide. It is observed that the oxygen atoms located on the V-O plane of $V_{2}O_{5}$ layer participate more readily in the oxidation and reduction process. The optical transmission of the films annealed in vacuum decreases considerably than the as-deposited films and the optical absorption of all the films increases rapidly between 400 and 550nm.

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Process Characteristics for $YB_{2}Cu_{3}O_{7-d}$ Films Fabricated by Single Target Sputter and Surface Modification Technique

  • Lee, Eue-Jae
    • 한국재료학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.598-605
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    • 1995
  • Thin films of $YB_{2}Cu_{3}O_{7-d}$ were prepared on various substrated of MgO(100), $SrTiO_{3}$, and $LaAlO_{3}$ by using off-axis magentron sputtering methods and annealing in-situ. The prarameters of film fabrication processes had been optimized through a "follow the lcoal maxima" strategy to yield good quality films in therms of the critical temperature $T_{c}$ and the critical current density $J_{c}$. Optimizedproecsses employing a plane magndtron and an cylindrical magnetron yielded $T_{c}$>90K along with $J_{c}$$10^{6}$A/$\textrm{cm}^2$ at 77K and > 2${\times}$$10^{7}$A/$\textrm{cm}^2$ at 5K. The sampels, however, showed degradationinthe properties, after chemical etching for fabrication of microbridges with the line width of 2-10 mocrons. In particular, the value of $T_{c}$ for the microbridges of 2microns was as small as 80%. The degradation was strongly dependent on the line width through a formula : $T_{c}$(e)=$T_{c}$)b) [1-a exp(-1000 bL)} where $T_{c}$(e) and $T_{c}$ (b) are the values of $T_{c}$ in the absolute scale measured after and before chemical etching, respectively and L is the line width in mm. By utilizing a best fitting technique, the proper constant values of a and to b were found as exp(-1.2) and 0.22, respectively. This formula was very useful in estimatiing the upper limit of the device operationtemperature.

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초음파가 조사되는 용융 혼합에 의한 폴리카보네이트/스티렌-아크릴로니트릴 혼합물의 상용화 (Compatibilization of PC/SAN Blends via Ultrasound-irradiated Melt Mixing)

  • 김형수
    • 폴리머
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    • 제28권3호
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    • pp.225-231
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    • 2004
  • 폴리 카보네이트와 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 그리고 이들의 혼합물이 혼합기에서 용융 가공되는 동안 고강도 초음파를 조사하였다. 순수한 고분자의 경우에 용융상태에서 가해진 초음파 에너지에 의하여 용융점도가 감소되었으며, 혼합물에서는 분산상의 크기가 감소하는 것으로 확인되었다. 초음파 조사에 따른 성분 고분자의 용융점도 저하는 가공 중에 거대 라디칼이 생성된 것과 관련이 있으며, 이들의 상호 결합으로 말미암아 폴리 카보네이트/스티렌-아크릴로니트릴 혼합물의 상용화가 진행됨을 알 수 있었다. 전체적인 상용화의 효과는 혼합물의 형태학과 기계적 성질을 측정함으로 평가하였다. 총 조사 시간 5분 중에서 약 3분을 전후하여 분산상의 크기가 현저하게 감소하였고 혼합이 끝난 시료를 20$0^{\circ}C$에서 약 10분간 방치한 후의 형태학은 초음파로 처리된 경우에 매우 안정한 상 구조를 유지하였다. 아울러 파단 신율과 인장강도와 같은 기계적 성질이 현저하게 향상되는 결과를 바탕으로, 고강도 초음파를 이용한 용융 혼합은 별도의 상용화제의 투입 없이 비상용계 고분자 혼합물을 상용화할 수 있는 효과적인 방법으로 판단되었다.

SiC-$TiB_2$ 전도성(電導性) 복합체(複合體)의 특성(特性)에 미치는 가압(加壓)의 영향(影響) (Effect of Pressure on Properties of the SiC-$TiB_2$ Electroconductive Ceramic Composites)

  • 신용덕;서재호;주진영;고태헌;이정훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1228-1229
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    • 2008
  • The composites were fabricated 61[vol.%] ${\beta}$-SiC and 39[vol.%] $TiB_2$ powders with the liquid forming additives of 12[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ as a sintering aid by pressure or pressureless annealing at 1,650[$^{\circ}C$] for 4 hours. Reactions between SiC and transition metal $TiB_2$ were not observed in the microstructure and the phase analysis of the SiC-$TiB_2$ electroconductive ceramic composites. Phase analysis of SiC-$TiB_2$ composites by XRD revealed mostly of ${\alpha}$-SiC(6H), $TiB_2$, and In Situ $YAG(Al_5Y_3O_{12})$. The relative density, the flexural strength and the Young's modulus showed the highest value of 88.32[%], 136.43[MPa] and 52.82[GPa] for pressure annealed SiC-$TiB_2$ composites at room temperature. The electrical resistivity showed the lowest value of 0.0162[${\Omega}{\cdot}cm$] for pressure annealed SiC-$TiB_2$ composite at 25[$^{\circ}C$]. The electrical resistivity of the pressure annealed SiC-$TiB_2$ composite was positive temperature coefficient resistance (PTCR) but the electrical resistivity of the pressureless annealed SiC-$TiB_2$ composites was negative temperature coefficient resistance(NTCR) in the temperature ranges from 25[$^{\circ}C$] to 700[$^{\circ}C$].

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