• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.387-387
• /
• 2012

결정 Si 및 비정질 Si 태양전지는 환경친화적이며 안정적인 물질로 전력변환 및 에너지 저장 장치에 중요하기 때문에 연구가 활발하게 진행되고 있다. 고효율 Si 태양전지를 제작하여 상용화하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 공기와 비교하여 높은 굴절률을 갖고 있기 때문에 발생하는 반사를 줄이기 위해서 필요한 무반사 코팅층(Anti-reflective coating; ARC)은 주로 SiO2 와 SiNx 와 같은 유전체를 이용하여 사용하지만 이들 ARC 증착은 PECVD와 같은 진공장비를 사용하므로 제작 비용이 높아지는 단점이 있다. 나노선 또는 나노 팁과 같은 sub-wavelength 구조를 표면에 만들어 반사율을 줄이는 작업을 통해 ARC 공정비용을 감소하고 효율을 증진하는 연구가 활발히 진행되고 있다. CdS 양자점을 태양전지 표면에 형성함으로 ARC로 해결할 수 없는 단파장영역에 해당하는 부분을 줄이는 연구가 진행되었으며, 비정질의 경우 원기둥 형태의 태양전지 형태와 더불어 지름 방향으로의 PN 접합 나노로드 배열을 만들어 흡수면을 증가하여 효율을 증가한 연구도 진행되었다. 태양전지 표면의 형태를 V-groove 형태로 형성하여 입사하는 태양전지의 광밀도를 증가하는 이론적 결과도 발표되었다. 본 연구에서는 Si 태양전지의 표면변형에 따른 태양전지의 전력변환효율의 변화를 관찰하기 위하여 태양전지 표면의 texture 지름을 $3{\sim}15{\mu}m$, 간격을 $5{\sim}20{\mu}m$로 변화하고, 태양전지 표면의 나노 패턴을 2~10 nm 로 변화하여 반사율과 전력변환효율을 비교하였다. 나노와 마이크로 패턴은 각각 polystyrene nanosphere 와 photo mask를 이용하여 제작하였으며 PN junction Si 태양전지는 spin on dopant 방식으로 제작하여 성능을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.398-398
• /
• 2011

CIGS/CdS/i-ZnO의 hetero junction으로 구성된 CIGS 태양전지는 적색광 광전류-전압 곡선특성이 백색광 곡선에 비해 크게 왜곡된다. 이는 CdS층의 광흡수에 따른 광전도도의 변화가 pn junction의 에너지밴드구조를 변화시키기 때문으로 알려져 있고, 그 정도는 CdS의 deep level acceptor 트랩의 존재와 같은 CdS 박막의 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 따라서, 백색광과 적색광에 의한 광전류-전압 특성의 차이로부터 CdS 및 CdS/CIGS 계면의 전기, 전자적특성을 평가할 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 백색광에 비해 적색광에서는 온도가 내려갈수록 광전류-전압의 왜곡이 훨씬 심해지는 것을 확인하였다. 이러한 왜곡현상은 광세기에 의한 영향은 거의 없고, 백색광과 적색광의 광스펙트럼의 변화에 의해 나타났으며, CdS의 blue photon 흡수 여부와 관련이 있는 것으로 판단된다. CIGS 태양전지는 CdS 증착을 전후로 한 열처리가 광전압을 향상시키는 것으로 알려져 있으므로, 본 연구에서는 그러한 열처리에 의한 CdS/CIGS 계면의 특성 변화를 백색광, 적색광에 의한 저온 광전류-전압 특성 측정을 통하여 분석하였다. 열처리는 CdS를 증착한 후 $100^{\circ}C$ 부터 $250^{\circ}C$ 까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 진행하였고, 전류-전압 특성은 100K 부터 300K 까지 10K 간격으로 측정하였다. 백색광, 적색광 저온 광전류-전압 특성의 변화를 열처리에 다른 태양전지 셀효율과 비교 분석하였다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.127-132
• /
• 2003

This paper presents a new model that can precisely simulate the attenuation characteristics of the voltage-controlled PIN diode attenuators. After carefully investigating the problems in the conventional PIN diode models, a new PIN diode model was proposed and verified with experimental data. The proposed model is well operated when it is used in the voltage-controlled mode as well as current-controlled mode, and is simple and straightforward model, since the PN junction diode of this model has the same curve as that of the PIN diode. This model is very effective to design voltage-controlled attenuator and its implementation in commercial simulators is simple and accurate. This model will allow RF and Microwave designers to better use the PIN diodes in various circuits.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• v.8 no.5
• /
• pp.1182-1187
• /
• 2013

Transient radiation is emitted during a nuclear explosion and causes fatal errors as upset and latch-up in CMOS circuits. This paper proposes the transient radiation SPICE models of NMOS, PMOS, and INVERTER based on the transient radiation analysis using TCAD (Technology Computer Aided Design). To make the SPICE model of a CMOS circuit, the photocurrent in the PN junction of NMOS and PMOS was replaced as current source, and a latch-up phenomenon in the inverter was applied using a parasitic thyristor. As an example, the proposed transient radiation SPICE model was applied to a CMOS NAND circuit. The CMOS NAND circuit was simulated by SPICE and TCAD using the 0.18um CMOS process model parameter. The simulated results show that the SPICE results were similar to the TCAD simulation and the test results of commercial CMOS NAND IC. The simulation time was reduced by 120 times compared to the TCAD simulation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.05a
• /
• pp.124.1-124.1
• /
• 2011

결정질 태양전지에서 도핑(Doping)은 반도체(Semiconductor)의 PN 접합(Junction)을 형성하는 중요한 역할을 한다. 도핑은 반도체에 불순물(Dopant)을 주입하는 공정으로 고온에서 진행되며 온도는 중요한 변수(Parameter)로 작용한다. 본 연구에서는 여러 가지 도핑 방법 중 SOD(Spin-On Dopant)를 이용하여 온도에 따른 도핑 결과와 특성을 분석 하였다. P-type 웨이퍼(Wafer)에 SOD를 이용하여 불순물을 증착 후 Hot-plate에서 15분간 Baking 하였다. Baking된 웨이퍼는 노(Furnace)에 넣고 $860^{\circ}C{\sim}880^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$씩 가변하였다. 각각의 조건에 대해 Lifetime과 Sheet Resistance을 측정하였고, 그 결과 $880^{\circ}C$에서의 Lifetime이 $23.58{\mu}s$로 $860^{\circ}C$에 비해 235.8% 증가하여 가장 우수 하였으며, Sheet Resistance 또한 $68{\Omega}$/sq로 $860^{\circ}C$에서 가장 우수하게 측정되었다. SOD의 속도 가변에 따른 특성 변화를 보기 위해 온도는 $880^{\circ}C$에 고정한 후 속도를 3000rpm~4500rpm까지 500rpm간격으로 1시간동안 실험한 결과 rpm 속도에 따른 lifetime 변화는 거의 없었으며, Sheet Resistance는 3000rpm에서 $63{\Omega}$/sq로 가장 우수 하였다. 본 연구를 통해 온도와 Spin rpm에 따른 특성을 확인한 결과 온도가 높을 때 Sheet Resistance가 가장 안정화 되며, lifetime이 더욱 우수한 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.12 no.6
• /
• pp.2735-2738
• /
• 2011

To obtain the Si solar cells, the Si-wafers were textured by using the IPA+DI water mixed solution with KOH acids during the various 1~40 minutes at the temperature with $80^{\circ}C$, respectively. The samples were analyzed by the scanning electron microscopy for the surface images and the solar simulation for I-V measurement system. It was researched the correlation between the efficiency of solar cells and the effect of texturing. From the results of the surface images obtained by SEM, the efficiency was increased at the sample textured uniformly, and the efficiency of over etched-samples decreased.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
• /
• v.18 no.10
• /
• pp.945-949
• /
• 2005

We have grown GaN layers with in-situ SiN mask by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) and study the physical properties of the GaN layer. We have also fabricate PN junction light emitting diode (LED) to investigate the effect of the SiN mask on its optical property By inserting a SiN mask, (102) the full width at half maximum (FWHM) decreased from 480 arcsec to 409 arcsec and threading dislocation (TD) density decreased from $3.21{\times}10^9\;cm^{-2}$ to $9.7{\times}10^8\;cm^{-2}$. The output power of the LED with a SiN mask increased from 198 mcd to 392 mcd at 20 mA. We have thus shown that the SiN mask improved significantly the physical and optical properties of the GaN layer.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
• /
• v.13 no.6
• /
• pp.514-519
• /
• 2000

This paper describes on the temperature characteristics of a SDB(silicon-wafer direct bonding) SOI(silicon-on-insulator) Hall sensor. Using the buried oxide $SiO_2$as a dielectrical isolation layer a SDB SOI Hall sensor without pn junction has been fabricated on the Si/ $SiO_2$/Si structure. The Hall voltage and the sensitivity of the implemented SOI Hall sensor show good linearity with respect to the applied magnetic flux density and supplied current. In the temperature range of 25 to 30$0^{\circ}C$ the shifts of TCO(temperature coefficient of the offset voltage) and TCS(temperature coefficient of the product sensitivity) are less than $\pm$6.7$\times$10$_{-3}$ and $\pm$8.2$\times$10$_{-4}$$^{\circ}C$ respectively. These results indicate that the SDB SOI structure has potential for the development of a silicon Hall sensor with a high-sensitivity and high-temperature operation.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
• /
• v.17 no.12
• /
• pp.1308-1313
• /
• 2004

Proton irradiation technology was used for the improvement of power diode switching characteristics. Proton irradiation was carried out at the energies of 2.32 MeV, 2.55 MeV, 2.97 MeV so that the projection range of irradiated proton would be at the metallurgical junction, depletion region and neutral region of pn diode, respectively. Dose conditions were varied into three conditions of 1${\times}$10$^{11}$ cm$^{-2}$ , 1${\times}$10$^{12}$ cm$^{-2}$ , 1${\times}$10$^{13}$ cm$^{-2}$ at each condition of energies. Characterization of the device was performed by I-V(current-voltage), C-V(capacitance-voltage) and trr(reverse recovery time) measurement. At the optimum condition of irradiation, the reverse recovery time of device has been reduced about 1/5 compared to that of original un-irradiated device.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2000.05b
• /
• pp.29-33
• /
• 2000

This paper describes on the temperature characteristics of a SDB(silicon-wafer direct bonding) SOI(silicon-on-insulator) Hall sensor. Using the buried oxide $SiO_2$ as a dielectrical isolation layer, a SDB SOI Hall sensor without pn junction isolation has been fabricated on the Si/$SiO_2$/Si structure. The Hall voltage and the sensitivity of the implemented SOI Hall sensor show good linearity with respect to the applied magnetic flux density and supplied current. In the temperature range of 25 to $300^{\circ}C$, the shifts of TCO(temperature coefficient of the offset voltage) and TCS(temperature coefficient of the product sensitivity) are less than ${\pm}6.7{\times}10^{-3}/^{\circ}C$ and ${\pm}8.2{\times}10^{-4}/^{\circ}C$, respectively. These results indicate that the SDB SOI structure has potential for the development of a silicon Hall sensor with a high-sensitivity and high-temperature operation.