• 제목/요약/키워드: Si (111)

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Rheed 반점강도의 변화를 이용한 Si(111)-Ad 표면조사 (The study of Si(111)Au surface by variation of RHEED spot intensity)

  • 곽호원;이의완;이상윤
    • 한국재료학회지
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    • 제4권6호
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    • pp.638-643
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    • 1994
  • Si(111)표면위에 Au의 증착량과 기판온도에 따른 표면구조의 변화를 RHEED(Reflection High Energy Electron Diffraction)상(pattern)과 RHEED상의 회절반점(spot)강도변화를 이용하여 조사하였다. Si(111) $7\times7$구조를 Au 를 0.1ML-0.4ML증착후에 기판을 $350^{\circ}C$-$750^{\circ}C$로 수초간 가열하면 $7\times7$구조에서 $7\times7$ + $5\times2$의 혼합 구조로 변화하였으며 증착량 0.4ML-1.0ML에서는 RHEED상이 기판온도와 증착량에 따라 $5\times2,\alpha- \sqrt{3} \times \sqrt{3},\beta- \sqrt{3} \times \sqrt{3}$의 구조들이 관찰되었다. $6\times6$구조는 기판온도 $270^{\circ}C$-$370^{\circ}C$에서 증착량 0.8ML에서부터 형성되기 시작하여 1ML에서 완성되었다. AES(Auger Electron Spectroscopy)를 이용한 $\alpha- \sqrt{3} \times \sqrt{3},5 \times 2$구조에서의 Au원자의 이탈과정 조사에서 이탈 에너지는 각각 79kcal/mol, 82kcal/mol로 조사되었다.

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플라즈마 화학기상증착법으로 성장시킨 수소화 비정질 규소박막의 결정화 (Crystallization of a-Si : H thin films deposited by RF plasma CVD method)

  • 김용탁;장건익;홍병유;서수정;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.56-59
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    • 2001
  • RF plasma CVD법에 의해 증착된 비정질 실리콘 박막은 Si(100)웨이퍼와 유리에 각각 증착되었다. 본 연구에서는 RF power가 미세결정 실리콘 박막의 광학적 밴드갭($E_g$),투과도 그리고 결정성에 미치는 영향을 조사하였다 라만 분광분석 결과 미세결정 실리콘은 480과 520$cm^{-1}$에서 두개의 피크 즉, 비정질과 미세결정의 혼상으로 구성되어 있음을 확인할 수 있었고 XRD분석에서도 (111)방향의 피크가 RF power 300W에서 관찰되었다. 또한, 박막의 투과도는 자외/가시부 분광 광도계를 이용하였으며, 적외 흡광 스펙트럼을 사용하여 실리콘과 결합하고 있는 수소의 형태를 고찰하였다.

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실리콘 기판의 표면 형상에 따른 실리콘 이종접합 태양전지의 a-Si:H/c-Si 계면 특성 연구 (A study of a-Si:H/c-Si interface properties by surface morphology of Si wafer in heterojunction solar cells)

  • 강병준;탁성주;강민구;김찬석;이정철;김동환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.92-92
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    • 2009
  • 실리콘 기판과 비정질 실리콘 박막 사이의 계면특성은 실리콘 이종접합 태양전지의 효율을 높이는데 있어서 중요한 요소이다. 이종접합 태양전지에서는 n형 실리콘 기판 위에 비정질 실리콘 막을 증착시키는데 이 때 비정질 실리콘 막이 증착되면서 (111)면과 (111)면이 만나는 조직화된 피라미드의 골 사이에서 부분적으로 실리콘의 에피층이 성장하게 된다. 이 에피층이 결정질 실리콘 기판과 비정질 실리콘 막 사이의 계면 특성을 떨어뜨려 이종접합 태양전지의 효율이 감소하게 된다. 본 연구에서는 n형 실리콘 기판을 이용한 고효율 실리콘 이종접합 태양전지 제작을 위하여 실리콘 기판의 조직화 상태를 다르게 하여 셀을 제작하였다. 이에 큰 피라미드 형상의 조직화된 기판 표면, 작은 피라미드 형상의 조직화된 기판 표면, 큰 피라미드 형상을 라운딩 시킨 기판 표면, 작은 피라미드 형상을 라운딩 시킨 기판 표면을 제작하여 기판 종류에 따른 이종접합 태양전지를 제작하여 특성을 비교 하였다.

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이종접합 태양전지 (II-VI)의 제작과 물성에 대한 연구($n-Cd_{1-x}Zn_xS/p-Si$ 태양전지를 중심으로) (Fabrication and Physical Properties of Heterojunction Solar Cell (II-VI) of $n-Cd_{1-x}Zn_xS/p-Si$)

  • 이수일;김병철;서동주;최성휴;홍광준;유상하
    • 태양에너지
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    • 제8권1호
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    • pp.41-48
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    • 1988
  • Heterojunction solar cells of $n-Cd_{1-x}Zn_xS/p-Si$ were fabricated by solution growth technique. The crystal structure, spectral response, surface morphology, and I-V characteristics of the $n-Cd_{1-x}Zn_xS/p-Si$ heterojunction solar cells were studied. The $Cd_{1-x}Zn_xS$ layer deposited on a silicon substrate (111) were found to be a cubic structure with the crystal orientation (111), (220) of the CdS and to be a hexagonal structure with crystal orientation (100) of the ZnS. The open-circuit voltage, short-circuit current, fill factor, and conversion efficiency of $n-Cd_{1-x}Zn_xS/p-Si$ heterojunction solar cell under $100mW/cm^2$ illumination were found to be 0.43V, 38mA. 0.76, and 12.4%, respectively.

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저가태양전지에 응용을 위한 용액성장법에 의한 Al-Si층이 코팅된 유리기판상의 다결정 실리콘 박막성장에 관한 연구 (Solution growth of polycrystalline silicon on Al-Si coated borosilicate and quartz glass substrates for low cost solar cell application)

  • 이수홍
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.238-244
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    • 1994
  • 보로실리케이트 유리기판과 석영기판을 사용하여 $800^{\circ}C~520^{\circ}C$의 온도 범위에서 용액 성장법에 의한 다결정 실리콘 박막의 성장에 관해 조사 하였다. 기판상에는 용애과의 젖음성을 좋게 해주기 위해 박막의 알루미늄츠오가 실리콘층이 증착되었으며, 용매로는 알루미늄과 실리콘옥사이드와의 반응에 의해서 일어난다. 결정립 크기가 수백 마이크론까지 이르는 실리콘을 얻을 수 있었으며, 석영기 판의 경우에는 보르실리 케이트 유리기판보다 강한 (111) 우선 성장 방향을 보여주고 있다.

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일방향응고 Ni기초내열합금 GTD-111의 천이액상확산접합(I) (Transient Liquid Phase Bonding of Directionally Solidified Ni Base Superalloy, GTD-111(I) - Bonding Phenomena and Mechanism -)

  • 강정윤;권민석;김인배;김대업;우인수
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제21권2호
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    • pp.82-88
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    • 2003
  • The bonding phenomenon and mechanism in the transient liquid phase bonding(TLP Bonding) of directionally solidified Ni base superalloy, GTD-111 was investigated. At the bonding temperature of 1403K, liquid insert metal was eliminated by isothermal solidification which was controlled by the diffusion of B and Si into the base metal and solids in the bonded interlayer grew epitaxially from mating base metal inward the insert metal. The number of grain boundaries formed at the bonded interlayer was corresponded with those of base metal. The liquation of grain boundary and dendrite boundary occurred at 1433K. At the bonding temperature of 1453K which is higher than liquation temperature of grain boundary, liquids of the Insert metal were connected with liquated grain boundaries and compositions in each region mixed mutually. In Joints held for various time at 1453t phases formed at liquated grain boundary far from the interface were similar to those of bonded interlayer. With prolonged holding time, liquid phases decreased gradually and liquids of continuous band shape divided many island shape. But liquid phases did not disappeared after holding for 7.2ks at 1453k. Isothermal solidification process at the bonding temperature which is higher than the liquation temperature of the grain boundary was controlled by diffusion of Ti to be result in liquation than B or Si. in insert metal. (Received January 15, 2003)

Preparation and Field-Induced Electrical Properties of Perovskite Relaxor Ferroelectrics

  • Fan, Huiqing;Peng, Biaolin;Zhang, Qi
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권1호
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    • pp.1-4
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    • 2015
  • (111)-oriented and random oriented $Pb_{0.8}Ba_{0.2}ZrO_3$ (PBZ) perovskite relaxor ferroelectric thin films were fabricated on Pt(111)/$TiO_x$/$SiO_2$/Si substrate by sol-gel method. Nano-scaled antiferroelectric and ferroelectric two-phase coexisted in both (111)-oriented and random oriented PBZ thin film. High dielectric tunability (${\eta}=75%$, E = 560 kV/cm) and figure-of-merit (FOM ~ 236) at room temperature was obtained in (111)-oriented thin film. Meanwhile, giant electrocaloric effect (ECE) (${\Delta}T=45.3K$ and ${\Delta}S=46.9JK^{-1}kg^{-1}$ at $598kVcm^{-1}$) at room temperature (290 K), rather than at its Curie temperature (408 K), was observed in random oriented $Pb_{0.8}Ba_{0.2}ZrO_3$ (PBZ) thin film, which makes it a promising material for the application to cooling systems near room temperature. The giant ECE as well as high dielectric tunability are attributed to the coexistence of AFE and FE phases and field-induced nano-scaled AFE to FE phase transition.

RF Magnetron sputtering을 이용한 ${Ce_{1-x}}{RE_x}{O_{2-y}}$ 박막성장 (The growth of ${Ce_{1-x}}{RE_x}{O_{2-y}}$ Thin Films by RF Magnetron Sputtering)

  • 주성민;김철진;박병규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.1014-1020
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    • 2000
  • RF 마크네트론 스퍼터법으로 Ce의 일부를 희토류 원소로 치환한 Ce$_{1-x}$RE$_{x}$O$_{2-y}$(0.1$\leq$x$\leq$0.4, RE=Y, Nd) 박막을 Si(111), $Al_2$O$_3$(1012) 기판 위에 1450~1$600^{\circ}C$로 소결한 target을 이용하여 성장시켰다. Ce$_{1-x}$RE$_{x}$O$_{2-y}$ 박막의 성장시 기판온도 및 증착시간 등을 변화시켜 성장시켰으며, 성장된 박막의 특성분석은 XRD, SEM, TEM으로 행하였다. 증착된 박막의 방향성 및 결정성장 거동은 증착온도 및 시간에 따라 차이를 보였다. Si(111) 기판 위에 증착된 Ce$_{1-x}$Y$_{x}$O$_{2-y}$(x=0.3) 박막의 경우, 80$0^{\circ}C$에 비해 7$50^{\circ}C$에서 증착 시간에 따른 (111) 우선배향성의 정도가 나은 결과를 보였으며, $Al_2$O$_3$(1012) 기판 위에 증착한 Ce$_{1-x}$Nd$_{x}$O$_{2-y}$(x=0.3) 박막 또는 (111) 우선배향성을 나타내었다.을 나타내었다.

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$Pb(Sc_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ 박막 형성에 미치는 공정변수의 영향 (Effect of the processing variables on the formation of $Pb(Sc_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ thin layers)

  • 박경봉;권승협;김태희
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.70-74
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    • 2009
  • Sol-gel 법으로 제조한 $Pb(Sc_{1/2}Nb_{1/2})O_3$(이하 PSN) sol을 이용하여 스핀 코팅법으로 Pt(111)/Ti/$SiO_2$/Si 기판위에 제조한 박막의 제조 공정에 따른 영향을 연구하였다. Pt 기판위에 PSN sol을 증착, 건조한 후에 $370^{\circ}C$에서 5분간 열처리를 행한 후 $10^{\circ}C/sec$의 급속 가열로 $600{\sim}700^{\circ}C$에서 최종 열처리한 경우에 박막은 (111)면으로 우선 배향하는 것으로 나타났다. 그러나 중간 열처리를 거치지 않고, 급속가열에 의한 최종 열처리만을 행한 경우에는 (100)면으로 우선 배향하는 것으로 나타났다. 한편, 중간 열처리 후 $4^{\circ}C/min$의 승온속도로 관상로에서 최종 열처리를 행한 경우에는 (111)면과 (100)면이 동시에 나타나는 것으로 나타났다. 동일한 조건하에서 박막의 두께는 모두 300로 중간 열처리 공정이 어떠한 영향도 미치지 않는 것으로 나타났다.

GSMBE 방법으로 Si(110) 기판 위에 성장된 GaN 박막의 미세구조 연구

  • 이종훈;김영헌;안상정;노영균;오재응
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.193.1-193.1
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    • 2015
  • 실리콘 (Si) 기판 위에 고품질의 갈륨질화물 (GaN) 박막을 성장시키기 위한 노력이 계속되고 있다. 실리콘 기판은 사파이어 기판 보다 경제적인 측면에서 유리하고, 실리콘 직접화 공정에 GaN 소자를 쉽게 접목 가능하다는 장점이 있다. GaN 박막은 2차원 전자 가스형성을 통한 고속소자, 직접 천이형 밴드갭을 이용한 발광소자 및 고전압 소자로써 활용 가능한 물질이다. 종래에는 Si(100) 및 Si(111) 기판 위에 GaN 박막 성장에 대한 연구가 주로 진행되었다. 하지만 대칭성과 격자 불일치도 등 결정학적 특성을 고려할 때 Si(100) 기판 위에 고품질의 GaN 박막을 성장시키는 것은 쉽지 않다. Si(111) 기판은 실리콘 소자 직접화 공정에 적합하지 못한 단점을 가지고 있다. 반면, 최근 Si(110) 기판 위에서 비등방적 변형 제어를 통한 고품질 GaN 박막 성장이 보고 되어 실리콘 집적 소자와 결합한 고전압 소자 및 고속소자 구현에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 투과전자현미경 연구를 바탕으로 Si(110) 기판 위에 성장된 GaN의 미세구조에 관한 연구를 소개한다. 열팽창계수의 차이에 의한 GaN 박막 내 결함 생성을 줄이기 위하여 AlN 완충층이 사용되었다. GaN 박막을 암모니아 ($NH_3$) 유량이 다른 조건에서 성장시킴으로써 GaN 박막 미세구조의 암모니아 유량 의존성에 관한 연구를 진행하였다. GaN 박막에서 투과전자현미경 연구와 X-ray 회절 연구를 통하여 결함 거동 및 결정성을 확인하였다. $NH_3$ 유랑이 증가함에 따라 GaN의 성장 거동이 3차원에서 2차원으로 변화됨을 관찰하였다. 또한, 전위밀도의 증가도 확인되었다. $NH_3$ 유량이 낮은 경우 GaN 전위는 AlN와 GaN 경계에 주로 위치하고 GaN 표면 근처에는 전위밀도가 감소하였으나, $NH_3$ 유량이 높을 경우 GaN 박막 표면까지 전위가 관통됨을 확인하였다.

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