• Title, Summary, Keyword: Passivation

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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;Lee, Jin-Koo
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • pp.471-472
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    • 2006
  • The passivation technology is very important, because this technology can protect a device against the influence of ambient environment, and prevent the performance reduction. In this paper, we fabricated the $0.1{\mu}m\;{\Gamma}$-gate InAlAs/InGaAs metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs) on GaAs substrates using the low-k benzocyclobutene (BCB) and $Si_3N_4$ as a passivation and we performed the comparisons of characteristics of the MHEMTs. After passivation, the DC and RF measurement results were decreased either the conventional Si3N4 or BCB layers. The decrement of the BCB passivation was smaller than the $Si_3N_4$ passivation.

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Investigation of varied suface passivation layers for solar cells (태양전지를 위한 다양한 표면 패시베이션(passivation) 막들의 연구)

  • Lee, Ji-Youn;Lee, Soo-Hong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • pp.90-93
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    • 2004
  • In this work, we have used different techniques for the surface passivation: conventional thermal oxidation (CTO), rapid thermal oxidation (RTO), and plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD). The surface passivation qualities of eight different single and combined double layer have been investigated both on the phosphorus non-diffused p-type FZ silicon and on phosphorus diffused emitter of 100 ${\Omega}/Sq$ and 40 ${\Omega}/Sq$. In the single layer, silicon dioxide $(SiO_2)$ passivates good on the emitter while silicon nitride (SiN) passivates better than on the non-diffused surface. In the double layers, CTO/SiN1 passivates very well both on non-diffused surface on the emitter. However, RTO/SiN1 and RTO/SiN2 stacks are more suitable for surface passivation in solar cells caused by a relatively good passivation qualities and the low optical reflection. Applying these stacks in solar cells we achieved 18.5 % and 18.8 % on 0.5 ${\Omega}$ cm FZ-Si with planar and textured front surface, respectively. The excellent open circuit voltage $(V_{oc})$ of 675.6 mV is obtained the planar cell with RTO/SiN stack.

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후면 passivation 박막으로 Rapid Thermal Oxide를 적용한 Local Back Contact Cell 제작에 관한 연구

  • Gong, Dae-Yeong;Park, Seung-Man;Lee, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.406-406
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    • 2011
  • 최근 결정질 실리콘 태양전지 분야에서는 태양전지의 Voc와 Isc의 증가를 통한 효율 향상을 목적으로 후면 passivation 박막에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Local-Back Contact Cell은 최적화된 후면 passivation 박막을 이용한 태양전지 제조방법이다. 본 연구에서는 고효율의 LBC 태양전지 개발을 위해 Rapid Thermal Oxide(RTO)를 이용한 후면 passivation 박막에 screen printing을 이용한 point contact 구조의 LBC 태양전지를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 RTO 박막은 O2와 N2, 2L/min의 조건에서 $850^{\circ}C$에서 3분 동안 열처리하여 성장시켰다. 이렇게 성장된 박막은 3nm의 두께로 형성되어 passivation 효과를 나타내었으며, carrier lifetime 측정 결과 37.8us의 값을 나타냈다. 전면 ARC형성을 위해 RTO 박막 위에 PECVD를 이용하여 SiNx passivation 처리를 하였고, 그 결과 carrier lifetime은 49.1us까지 향상하였다. 후면의 전극 형성을 위해 screen printing 방법으로 Al point contact을 형성하여 local 한 BSF를 형성 시켰으며, 이후 후면 전극 연결을 위한 방법으로 300nm의 두께로 full Al evaporation 공정을 진행 하였다. 결과적으로 RTO 후면 passivation 박막에 Al point contact 형성을 통해 제작된 태양전지는, Suns-Voc 579mV, FF 82.3%, 16.7%의 효율을 달성하였다.

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Passivation Quality of ALD $Al_2O_3$ Thin Film via Silicon Oxide Interfacial Layer for Crystalline Silicon Solar Cells (실리콘 산화막의 두께에 따른 ALD $Al_2O_3$ 박막의 passivation 효과)

  • Kim, Young-Do;Park, Sung-Eun;Tark, Sung-Ju;Kang, Min-Gu;Kwon, Soon-Woo;Yoon, Se-Wang;Kim, Dong-Hwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.93-93
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    • 2009
  • 실리콘 태양전지의 효율 향상을 위한 노력의 일환으로 결정질 실리콘 웨이퍼 표면passivation 물질 중 Atomic Layer Deposition (ALD)을 이용하여 증착한 $Al_2O_3$ 박막에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 $Al_2O_3$ 박막의 증착 전 실리콘 웨이퍼의 산화막 두께에 따른 passivation 효과에 대해서 연구하였다. 실리콘 산화막은 $HNO_3$ 용액을 사용하여 화학적으로 생성시켰으며 $HNO_3$ 용액과의 반응 시간을 조절하여 실리콘 산화막의 두께를 조절하였다. 실리콘 산화막 생성 후 ALD로 $Al_2O_3$ 박막을 증착하였으며 증착 후 $N_2$ 분위기에서 annealing 하였다. Annealing 후 passivation 효과는 Quasi-Steady-State Photo Conductance를 사용하여 minority carrier의 lifetime을 측정하였다. Capacitance-Voltage measurement, Transmission Electron Microscopy, Ellipsometry를 사용하여 실리콘 산화막의 두께에 따른 $Al_2O_3$ 박막의 passivation 효과를 분석하였다.

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A study of rear surface passivation by $Al_2O_3$ thin film for ultra thin silicon solar cells (초박형 태양전지를 위한 후면 패시베이션 막의 특성 연구)

  • Park, Sung-Eun;Kim, Young-Do;Tark, Sung-Ju;Kang, Min-Gu;Kwon, Soon-Woo;Yoon, Se-Wang;Kim, Dong-Hwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.94-94
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    • 2009
  • 최근 실리콘 태양전지는 점점 얇아 지는 추세에 있다. 실리콘 태양전지에 있어 실리콘의 두께를 감소시키는 것은 실리콘 소모량을 줄이는데 있어 필수적인 조건이 되었다. 이에 따라 실리콘 표면의 passivation도 더욱 중요하게 여겨지고 있다. 실리콘 태양전지의 passivation막의 한 종류인 $Al_2O_3$는 다른 산화막 물질들과는 달리 negative fixed charge를 가지고 있고 charge의 양이 다른 산화막의 density보다 높아 p-type 실리콘의 경우 후면 passivation막으로 이용이 고려되고 있다. 본 연구에서는 atomic layer deposition으로 $Al_2O_3$막을 실리콘 위에 증착하여 열처리에 따른 그 특성을 비교하고 태양전지를 제작하였다. $Al_2O_3$막을 rapid thermal annealing을 통해 서로 다른 분위기에서 열처리 한 결과를 capacitance-voltage를 통해 측정하여 비교, 분석하였고 ellipsomety 분석을 통해 광학적 특성을 비교하였다. 또한 열처리 온도의 변화에 따른 $Al_2O_3$내에 charge에 변화가 있다는 것을 관찰하였다. 이러한 charge의 변화가 태양전지의 passivation에 영향을 주는지 관찰하기 위해 Quasi-steady state photoconductace를 통해 lifetime의 변화를 관찰 하였다. 이러한 실험결과로부터 열처리 분위기와 온도를 최적화 하여 태양전지 passivation 특성을 증가시킬 수 있었다.

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Effect of Surface Passivation on Breakdown Voltages of 4H-SiC Schottky Barrier Diodes

  • Kang, In Ho;Na, Moon Kyong;Seok, Ogyun;Moon, Jeong Hyun;Kim, H.W.;Kim, Sang Cheol;Bahng, Wook;Kim, Nam Kyun;Park, Him-Chan;Yang, Chang Heon
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • v.71 no.10
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    • pp.707-710
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    • 2017
  • In this paper, the effect of surface passivation on the breakdown voltage of 4H-SiC Schottky barrier diode (SBD) was investigated. The SBDs having various passivation structures were fabricated. The passivation layers consist of 2 different ones: (1) thermal oxide with a post oxidation annealing, or no oxide by removing the oxide, and (2) plasma-enhanced chemical vapor deposited (PECVD) oxide, phosphosilicate glass (PSG), or polyimide (PI). The results show that the SBD having a sacrificial oxide as $1^{st}$ passivation layer and a PI as $2^{nd}$ passivation layer exhibited lower leakage current by a factor of more than 2 for the reverse bias above 1000 V than the others and its breakdown voltage ($V_{BR}$) was 2254 V, which corresponds to 93% $V_{BR}$ of a parallel-plane ideal device.

Improvement of Electronic Properties and Amplification of Electron Trapping/Recovery through Liquid Crystal(LC) Passivation on Amorphous InGaZnO Thin Film Transistors

  • Lee, Seung-Hyeon;Kim, Myeong-Eon;Heo, Yeong-U;Kim, Jeong-Ju;Lee, Jun-Hyeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.267.1-267.1
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    • 2016
  • 본 연구에서는 nematic 액정의 종류 중 하나인 5CB (4-Cyano-4'-pentylbiphenyl) 물질을 박막 트랜지스터 (TFT)의 passivation 층으로 사용했을 때 그 전기적 특성향상을 확인하였다. RF-magnetron sputtering법으로 증착된 비정질 InGaZnO 박막을 활성층으로 사용한 TFT를 제작하여 그 활성층 위에 drop형식으로 passivation 하였다. 그 결과, drain current (I_DS)가 약 10배 정도 증가하고, linear region(V_D=0.5V)에서 mobility와 subthreshold slope(SS)이 각각 6.7에서 12.2, 0.3에서 0.2로 향상되는 것이 보였다. 이것은 gate bias가 인가되었을 때 freedericksz 전이를 통한 액정의 배향과 이때 형성된 dipole 형성에 의한 것으로 보이며, 이러한 LC의 배향은 편광현미경을 통하여 표면과 수직으로 배향한다는 사실을 확인 할 수 있었고 이 LC-passivation된 a-IGZO TFT의 전기적 특성의 향상에 대한 mechanism을 제시하였다. 그리고 배향한 LC가 가지는 dipole에 의해 bias stress 상황에서 독특한 electron trapping과 recovery의 증폭효과가 나타났다. V_G=+20V의 positive gate bias stress를 1000s동안 가했을 때, passivation되지 않은 a-IGZO TFT의 경우 +4V의 threshold voltage shift(${\Delta}V$_TH)가 발생되었고, 바로 -20V의 negative gate bias를 30s간 가해주었을 때 -2.5V의 ${\Delta}V$_TH가 발생하였다. 반면 LC-passivation된 a-IGZO TFT의 경우 각각 +5V와 -4V의 ${\Delta}V$_TH로 더 큰 변화를 가져왔다. 이러한 LC에 의한 electron trapping/recovery 증폭효과에 대한 model을 제시하였다.

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Thin Film Passivation Characteristics in OLED Using In-situ Passivation

  • Kim, Kwan-Do;Shin, Hoon-Kyu;Chang, Sang-Mok
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • v.13 no.2
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    • pp.93-97
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    • 2012
  • In this study, the fabrication and the characteristic analyses of OLED using in-situ passivation are investigated. OLEDs represent a disadvantage in decreasing its life due to the degradation caused by the penetration of moisture and oxygen. After the fabrication of OLED, an in-situ passivation method for inorganic thin films is developed. A process that uses PECVD method which can apply a vapor deposition process at room temperature is also developed. Changes in the degradation and electric characteristics of OLEDs are also analyzed by applying $SiO_2$ and SiNx thin films to OLED as a passivation layer. By applying the fabricated thin film to OLEDs as a passivation layer, the moisture penetration in a single layer film is ensured below $1{\times}10^{-2}\;g/m^2.day$. This leads to the improvement of such degradation characteristics in the application of multilayer films.

Effects of Organic Passivation Films on Properties of Polymer Solar Cells with P3HT:PC61BM Active Layers (유기 패시베이션 박막이 P3HT:PC61BM 활성층을 갖는 고분자 태양전지의 특성에 미치는 영향)

  • Lee, Sang Hee;Park, Byung Min;Cho, Yang Keun;Chang, Ho Jung;Jung, Jae Jin;Pyee, Jaeho
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.21 no.4
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    • pp.105-110
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    • 2014
  • It is required to improve the efficiency and the reliability of the polymer solar cells (PSCs) as the energy saving optical device for the future application of the smart farm facilities. In this study, we fabricated the bulk hetero junction PSCs with organic passivation film layer for the reliability improvement of the devices. The effects of the passivation layer on the electrical properties of the PSCs were studied. The materials of passivation layer are composed of poly vinyl alcohol (PVA) and ammonium dichromate, and the passivation films were fabricated by the spin coating method on the P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al substrate. The prepared structure of the device is the glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al/passivation layer. The performances of the PSCs with the organic passivation film showed better electrical properties compared with the PSCs without passivation layers. The power conversion efficiency (PCE) values of passivated PSCs decreased from 3.0 to 1.3% after air exposure for 140 hrs. In contrast, the PCE values for the devices without passivation decreased sharply from 3.5 to 0.1% under the same exposure condition.

Characterization of Thin Film Passivation for OLED by PECVD (PECVD에 의한 OLED 소자의 Thin Film Passivation 특성)

  • Kim, KwanDo;Jang, SeokHee;Kim, JongMin;Chang, SangMok
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.3
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    • pp.574-581
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    • 2012
  • The relatively short lifetime is a major obstruction for the commercial applications of OLED. One of the reason for the short lifetime is that the organic materials are interacted with water or oxygen in the atmosphere. Protection of water or oxygen from diffusing into the organic material layers are necessary to increase the lifetime of OLED. Although encapsulation of OLED with glass or metal cans has been established, passivation methods of OLED by organic/inorganic thin films are still being developed. In this paper we have developed in-situ passivation system and thin film passivation method using PECVD by which deposition can be performed at room temperature. We have analyzed the characteristics of the passivated OLED device also. The WVTR (Water Vapor Transmission Rate) for the inorganic thin film mono-layer can be reached down to $1{\times}10^{-2}g/m^2{\cdot}day$ and improved lifetime can be obtained. Thin film passivation methods are expected to be applied to flexible display.