• Title, Summary, Keyword: Passivation

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A study on Characteristics of crystalline solar cell on local back contact according to passivation (결정질 태양전지 국부적 후면 접촉 Passivation에 따른 특성 연구)

  • Kim, Hyunyup;Choi, Jaewoo;Yi, Junsin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.122.2-122.2
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    • 2011
  • 결정질 태양전지 제작에서, passavtion은 표면의 반사도를 줄여주는 반사 방지막의 역할과 표면의 dangling bond를 감소시켜, 표면 재결합 속도를 줄이고 minority carrier lifetime을 증가하는 데 큰 영향을 미친다. 그렇기 때문에 저가형 고효율 태양전지 제작에서 우수한 특성을 가지는 passivation막은 매우 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 LBC(local back contact) 구조를 가지는 단결정 태양전지 후면에, 기존의 Full Al-BSF의 passivation 막을 SiNx와 ONO passivation 막으로 각각 대체하여, LBC 구조에서 더 적합한 passivation 막을 찾고자 하였다. SiNx와 ONO passivation 막은 단결정 LBC 구조 태양전지 후면에 각각 형성되었고 $800^{\circ}C$, 20 sec 조건으로 소성되었다. 실험결과는 minority carrier lifetime과 surface recombination velocity로 관찰하였다. 그 결과, SiNx passivation 막의 표면 재결합 속도는 29.7cm/s이고, ONO passivation 막의 표면 재결합 속도는 24.5cm/s로, Full Al-BSF 표면 재결합 속도 750cm/s에 비해 더 적합한 passivation 막으로 확인할 수 있었다. 결과적으로 SiNx,ONO passivation 막이 Full Al-BSF보다 전극에 수집되는 캐리어의 양이 많아짐에 따라 효율향상을 가져올 수 있을 것이다.

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Development of in-situ Passivation System for High Efficiency and Long Lifetime of Flexible OLED Display (고효율 장수명의 Flexible OLED 디스플레이를 위한 in-situ Passivation System 개발)

  • Kim, Kwan-Do
    • Journal of IKEEE
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    • v.21 no.1
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    • pp.85-88
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    • 2017
  • This study focused on the development of in-situ passivation system and characterization of OLED display. The thin film passivation process with thin film layers was investigated using in-situ passivation technique in the cluster system. Thin films of $SiO_2$, SiNx passivation were manufactured using PECVD, which enables the deposition process at room temperature. The cluster system was created to develop in-situ passivation process, which OLED and thin film were fabricated in the cluster system without exposing to the atmospheric environment. It is expected that the in-situ passivation system of OLED with organic and inorganic layer provides the leading technique to develop flexible OLED.

Comparative Study of surface passivation for Metamorphic HEMT using low-k Benzocyclobutene(BCB) (Metamorphic HEMT에서 low-k Benzocyclobutene(BCB)를 이용한 표면 passivation 비교 연구)

  • Baek, Yong-Hyun;Oh, Jung-Hun;Han, Min;Choi, Seok-Gyu;Lee, Bok-Hyung;Lee, Seong-Dae;Rhee, Jin-Koo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.44 no.4
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    • pp.80-85
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    • 2007
  • The passivation is one of the important technologies for protection of the devies from damage. In this paper, we fabricated $0.1{\mu}m\;{\Gamma}$--gate InAIAs/InGaAs metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs) on a GaAs substrate. And then the wafer with MHEMTs was divided into two pieces; one for passivation and another for without passivation experiments. The passivations were done by using both low-k BCB and Si3N4 thin films. DC and RF performances were measured and the results are compared. The MHEMTs with BCB passivation show lower degradation than ones with Si3N4 passivation.

태양전지 적용을 위한 실리콘 표면 passivation 방법과 그 특성 분석에 대한 연구

  • Kim, Bong-Gi;Gong, Dae-Yeong;Park, Seung-Man;Lee, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.154-154
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    • 2010
  • 표면 passivation 효과향상 기술은 고효율의 결정질 실리콘 태양 전지를 제작하는데 필수적 요소이다. passivation을 통해서 전자와 전공의 재결합 속도를 낮출 수 있어 $V_{oc}$가 상승하고, 전류 값 증가를 통하여 효율 향상의 결과를 얻을 수 있기 때문이다. passivation을 위해서 다양한 각도로 접근하였다. 첫째는 $SiN_x$를 이용한 passivation효과 실험 둘째는 plasma 분위기에서 $N_2O$를 이용한 passivation효과 실험 그리고 마지막으로 RTO를 이용한 passivation 효과를 실험하였다. 첫 번째 실험은 PECVD를 이용하여 $SiN_x$를 증착한 후 굴절률 1.9 2.66으로 가변 한 결과 $SiN_x$ n=2.66에서 $D_{it}=8.82{\times}10^9$ [$cm^{-2}eV^{-1}$]로 우수한 passivation 효과를 얻을 수 있었다. 두 번째 실험에서는 PECVD를 이용해서 $N_2O$ treatment 후 SiON 증착한 샘플을 이용하여 시간 가변에 따른 passivation 효과를 확인하였다. 그 결과 $N_2O$ 50sccm, 100mTorr, 20W, $400^{\circ}C$ 8min 조건에서 가장 우수한 passivation 효과를 관찰할 수 있었다. 마지막 실험은 RTP를 이용하여 $SiO_2$ 박막에 대한 온도, 시간에 따른 passivation효과를 확인하였다. 그 결과 $O_2$ 3L/min $800^{\circ}C$ 2~3nm 3min 공정에서 lifetime이 220us(n형)의 결과를 얻을 수 있었다. 상기 세 실험결과를 태양전지제작에 응용한다면 고효율의 태양전지 제작이 가능할 것으로 사료된다.

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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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    • 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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The Optimization of the Organic Passivation Process in the TFT-LCD Panel for LCD Televisions

  • Lee, Yeong-Beom;Jun, Sahng-Ik
    • Journal of Information Display
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    • v.10 no.2
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    • pp.54-61
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    • 2009
  • The results of the optimization of the organic passivation process for fabricating thin-film transistors (TFTs) with a high aperture ratio on a seventh-generation glass (2200${\times}$1870 mm) substrate for LCD-TV panels are reported herein. The optimization of the organic passivation process has been verified by checking various factors, including the material properties (e.g., thickness, stain, etching, thermal reflow) and the effects on the TFT operation (e.g., gate/data line delay and display-driving properties). The two main factors influencing the organic passivation process are the optimization of the final thickness of the organic passivation layer, and the gate electrode. In conclusion, the minimum possible final thickness was found to be $2.42{\um}m$ via simulation and pilot testing, using the full-factorial design. The optimization of the organic passivation layer was accomplished by improving its brightness by over 10 cd/$m^2$ (ca. 2% luminance) compared to that of the conventional organic passivation process. The results of this research also help reduce the reddish stain on display panels.

Dielectric Passivation Effects on the Electromigration Phenomena for the Improvement of Microelectronic Thin Film interconnection Materials (극미세 전자소자 박막배선 재료 개선을 위한 엘렉트로마이그레이션 현상에 미치는 절연보호막 효과)

  • 박영식;김진영
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.5 no.2
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    • pp.161-168
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    • 1996
  • For the improvement of microelectronic thin film interconnection materials, dielectric passivation effects on the electromigration phenomena were studied. Using Al-1%Si, various shaped patterns were fabricated and dielectric passivation layers of several structures were deposited on the $SiO_2$ layer. Lifetime of straight pattern showed 2~5 times longer than the other patterns that had various line width and area. It is believed that the flux divergence due to the structural inhomogeneity and so the current crowding effects shorten the lifetime of thin film interconnections. The lifetime of thin film interconnections seems to depend on both the passivation materials and the passivation thickness. PSG/$SiO_2$ dielectric passivation layers showed longer lifetime than $Si_3N_4$ dielectric passivation layers. This results from the PSG on $SiO_2$ layer reduces stress and from the improvement of resistance to the moisture and to the mobile ion such as sodium. This is also believed that the lifetime of thin film interconnections seems to depend on the passivation thickness in case of the same deposition materials.

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Effect of annealing temperature on Al2O3 layer for the passivation of crystalline silicon solar cell

  • Nam, Yoon Chung;Lee, Kyung Dong;Kim, JaeEun;Bae, Soohyun;Kim, Soo Min;Park, Hyomin;Kang, Yoonmook;Lee, Hae-Seok;Kim, Donghwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.335.2-335.2
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    • 2016
  • The fixed negative charge of the Al2O3 passivation layer gives excellent passivation performance for both n-type and p-type silicon wafers. For the best passivation quality, annealing is known to be a prerequisite step and a lot of studies concerning annealing effect on the passivation characteristics have been performed. Meanwhile, for manufacturing a crystalline silicon solar cell, firing process is applied to the Al2O3 passivation layer. Therefore, study on not only annealing effect but also on firing effect is necessary. In this work, Al2O3 passivation performance (minority carrier lifetime) for p-type silicon wafer was evaluated with Quasi-Steady-State Photoconductance(QSSPC) measurement after annealing at different temperatures. For the samples which showed different aspects, C-V measurement was performed for the cause - whether it is due to the chemical effect or field-effect. The change in Al2O3 passivation property after firing processes was investigated and the mechanism for the change could be estimated.

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Passivation Layer (Thermosetting Film)가 형성된 유기박막 트랜지스터의전기적 특성 변화에 대한 연구

  • Seong, Si-Hyeon;Kim, Gyo-Hyeok;Jeong, Il-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.380-380
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    • 2013
  • 본 논문에서는 외기 환경 요인 중에서 H2O와 O2의 영향으로 성능이 저하되는 유기박막트랜지스터(OTFT)의 수명시간 향상을 위하여 필요한 passivation layer의 효과에 대하여 알아 보았다. OTFT에 기존의 액상 공정이나 증착 공정으로 단일 passivation layer또는 다층 passivation layer를 형성하는 방식과는 다르게 향후에 산업 전반에 적용이 기대되는 것을 고려하여 제작 공정의 간편성을 위하여 film 형태로 되어 있는 열경화성 epoxy resin film으로 passivation layer를 구현하는 방법을 사용하여 OTFT의 storage stability를 평가하였다. passivation layer가 없는 OTFT와 열경화성 epoxy resin film으로 passivation된 OTFT의 전기적 특성이 서로 비교 평가되었으며 또한 30일 동안 온도 $25^{\circ}C$ 상대습도 40%의 환경을 갖는 Desicator 안에서 소자를 보관하여 시간에 따른 전기적 특성 변화를 검증하여 epoxy resin film의 passivation layer으로의 적용가능성을 검증하였다. 결과적으로 30일 후의 passivation layer가 없는 OTFT의 전기적 특성은 매우 낮게 떨어진 반면에 epoxy resin film으로 passivation layer가 구현된 OTFT의 mobility는 $0.060cm^2$/Vs, VT는 -0.18 V, on/off ratio는 $3.7{\times}10^3$으로 초기의 소자 특성이 잘 유지되는 결과를 얻었다. OTFT는 Flexible한 polyethersulfone (PES)기판에 게이트 전극이 하부에 있는 Bottom gate 구조로 제작되었고 채널 형성을 위한 유기반도체 재료로 6,13-bis (triisopropylsilylethynyl) (TIPS) pentacene이 사용되었고 spin coating된 Poly-4-vinylphenol (PVP)가 게이트 절연체로 사용되었다. 이때 Au전극은 Shadow mask를 이용하여 증착하였다. 또한 OTFT의 채널 길이 $100{\mu}m$, 채널 폭 $300{\mu}m$의 영역에 Drop casting법을 사용하여 채널을 형성하였다. 물리적 특성은 scanning electron microscopy (SEM), scanning probe microscopy (SPM), x-ray diffraction (XRD)를 사용하여 분석하였고, 전기적 특성은 Keithley-4200을 사용하여 추출하였다.

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IGZO TFT Stability Improvement Based on Various Passivation Materials (다양한 Passivation 물질에 따른 IGZO TFT Stability 개선 방법)

  • Kim, Jaemin;Park, Jinsu;Yoon, Geonju;Cho, Jaehyun;Bae, Sangwoo;Kim, Jinseok;Kwon, Keewon;Lee, Youn-Jung;Yi, Junsin
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.33 no.1
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    • pp.6-9
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    • 2020
  • Thin film transistors (TFTs) with large-area, high mobility, and high reliability are important factors for next-generation displays. In particular, thin transistors based on IGZO oxide semiconductors are being actively researched for this application. In this study, several methods for improving the reliability of a-IGZO TFTs by applying various materials on a passivation layer are investigated. In the literature, inorganic SiO2, TiO2, Al2O3, ZTSO, and organic CYTOP have been used for passivation. In the case of Al2O3, excellent stability is exhibited compared to the non-passivation TFT under the conditions of negative bias illumination stress (NBIS) for 3 wavelengths (R, G, B). When CYTOP passivation, SiO2 passivation, and non-passivation devices were compared under the same positive bias temperature stress (PBTS), the Vth shifts were 2.8 V, 3.3 V, and 4.5 V, respectively. The Vth shifts of TiO2 passivation and non-passivation devices under the same NBTS were -2.2 V and -3.8 V, respectively. It is expected that the presented results will form the basis for further research to improve the reliability of a-IGZO TFT.