• 제목/요약/키워드: SiC film

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Low-temperature Epitaxial Growth of a Uniform Polycrystalline Si Film with Large Grains on SiO2 Substrate by Al-assisted Crystal Growth

  • Ahn, Kyung Min;Kang, Seung Mo;Moon, Seon Hong;Kwon, HyukSang;Ahn, Byung Tae
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제1권2호
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    • pp.103-108
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    • 2013
  • Epitaxial growth of a high-quality thin Si film is essential for the application to low-cost thin-film Si solar cells. A polycrystalline Si film was grown on a $SiO_2$ substrate at $450^{\circ}C$ by a Al-assisted crystal growth process. For the purpose, a thin Al layer was deposited on the $SiO_2$ substrate for Al-assisted crystal growth. However, the epitaxial growth of Si film resulted in a rough surface with humps. Then, we introduced a thin amorphous Si seed layer on the Al film to minimize the initial roughness of Si film. With the help of the Si seed layer, the surface of the epitaxial Si film was smooth and the crystallinity of the Si film was much improved. The grain size of the $1.5-{\mu}m$-thick Si film was as large as 1 mm. The Al content in the Si film was 3.7% and the hole concentration was estimated to be $3{\times}10^{17}/cm^3$, which was one order of magnitude higher than desirable value for Si base layer. The results suggest that Al-doped Si layer could be use as a seed layer for additional epitaxial growth of intrinsic or boron-doped Si layer because the Al-doped Si layer has large grains.

탄소를 포함한 절연박막의 접촉각 및 전기적인 특성 (Contact Angle and Electrical Properties in the Carbon Centered System)

  • 오데레사;김종욱
    • 한국진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.117-121
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    • 2008
  • 탄소계열의 SiOC 박막은 화학적 증착방법으로 bistrimethylsilylmethane와 산소의 혼합개스를 사용하여 증착하였다. SiOC 박막의 화학적인 특성은 FTIR 분석을 이용하였으며, I-V 측정법을 이용하여 비교하였다. $950\sim1200\;cm^{-1}$ 영역에서 생기는 결합들은 Si-C 결합, Si-O-C 결합과 Si-O 결합으로 이루어졌으며, SiOC 박막의 누설전류는 탄소함량이 증가함에 따라서 증가하였다. 그리고 누설전류는 Si-O-C 결합의 함량과 유사한 경향성을 나타냈다. FTIR 분석에서 디컨벌류션한 데이터는 SiOC 박막이 3가지 특성이 있는 것을 확인할 수 있었으며, 접촉각은 이러한 3가지 유형에 대한 차이점을 보여주었다.

극한 환경 MEMS용 옴익 접촉을 위한 다결정 3C-SiC 박막의 표면 처리 효과 (Effect of Surface Treatments of Polycrystalline 3C-SiC Thin Films on Ohmic Contact for Extreme Environment MEMS Applications)

  • 정귀상;온창민
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.234-239
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    • 2007
  • This paper describes the TiW ohmic contact characteristics under the surface treatment of the polycrystalline 3C-SiC thin film grown on $SiO_2/Si(100)$ wafers by APCVD. The poly 3C-SiC surface was polished by using CMP(chemical mechanical polishing) process and then oxidized by wet-oxidation process, and finally removed SiC oxide layers. A TiW thin film as a metalization process was deposited on the surface treated poly 3C-SiC layer and was annealed through a RTA(rapid thermal annealing) process. TiW/poly 3C-SiC was investigated to get mechanical, physical, and electrical characteristics using SEM, XRD, XPS, AFM, optical microscope, I-V characteristic, and four-point probe, respectively. Contact resistivity of the surface treated 3C-SiC was measured as the lowest $1.2{\times}10^{-5}{\Omega}cm^2$ at $900^{\circ}C$ for 45 sec. Therefore, the surface treatments of poly 3C-SiC are necessary to get better contact resistance for extreme environment MEMS applications.

마그네트론 RIE를 이용한 다결정 3C-SiC의 식각 특성 (Etching Characteristics of Polyctystalline 3C-SiC Thin Films by Magnetron Reactive Ion Etching)

  • 온창민;김귀열;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.331-332
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    • 2007
  • Surface micromachined SiC devices have readily been fabricated from the polycrystalline (poly) 3C-SiC thin film which has an advantage of being deposited onto $SiO_2$ or $Si_3N_4$ as a sacrificial layer. Therefore, in this work, magnetron reactive ion etching process which can stably etch poly 3C-SiC thin films grown on $SiO_2$/Si substrate at a lower energy (70 W) with $CHF_3$ based gas mixtures has been studied. We have investigated the etching properties of the poly 3C-SiC thin film using PR/Al mask, according to $O_2$ flow rate, pressure, RF power, and electrode gap. The etched RMS (root mean square), etch rate, and etch profile of the poly 3C-SiC thin films were analyzed by SEM, AFM, and $\alpha$-step.

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초전형 적외선 센서를 위한 MgO(100)/$Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$/Si 기판 제작 (Fabrication of MgO(100)/$Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$/Si Substrate for Pyroelectric IR Sensor)

  • 김성우;성세경;류지열;최우창;최혁환;이명교;권태하
    • 센서학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.90-95
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    • 2000
  • $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$/Si 판위에 MgO 박막을 성장하여 MgO 단결정과 결정배향성이 유사한 초전형 적외선 센서용 기판을 제작하였다. RF 마그네트론 스퍼터링법으로 MgO 박막을 성장하였고, 그 위에 Pt 하부전극과 PLT 박막을 성장시킨 후 c축 배향성을 조사하였다. $500^{\circ}C$의 기판온도와 30 mTorr의 분위기 압력 및 160 W의 RF power에서 성장된 MgO 박막이 단결정 MgO가 가지는 배향성 정도의 우수한 a축 배향성을 보였고, 그 위에 성장된 PLT 박막은 MgO 단결정 기판위에 성장된 것과 거의 회절강도 변화가 유사한 c축 배향성을 보였다.

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극한 환경 마이크로 화학센서용 다결정 3C-SiC 다이오드 제작과 그 특성 (Fabrication of polycrystalline 3C-SiC diode for harsh environment micro chemical sensors and their characteristics)

  • 심재철;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.195-196
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    • 2009
  • This paper describes the fabrication and characteristics of polycrystalline 3C-SiC thin film diodes for extreme environment applications, in which the this thin film was deposited onto oxidized Si wafers by APCVD using HMDS In this work, the optimized growth temperature and HMDS flow rate were $1,100^{\circ}C$ and 8sccm, respectively. A Schottky diode with a Au, Al/poly 3C-SiC/$SiO_2$/Si(n-type) structure was fabricated and its threshold voltage ($V_d$), breakdown voltage, thickness of depletion layer, and doping concentration ($N_D$) values were measured as 0.84V, over 140V, 61nm, and $2.7{\times}10^{19}cm^2$, respectively. To produce good ohmic contact, Al/3C-SiC were annealed at 300, 400, and $500^{\circ}C$ for 30min under a vacuum of $5.0{\times}10^{-6}$Torr. The obtained p-n junction diode fabricated by poly 3C-SiC had similar characteristics to a single 3C-SiC p-n junction diode.

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유기물 절연 박막에 대한 유전상수의 변화에 대한 연구 (Study on the Variation of Dielectronic Constant for an Organic Insulator Film)

  • 오데레사
    • 한국진공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.341-345
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    • 2008
  • SiOC 박막을 산소와 bistrimethylsilylmethane 전구체의 유량비를 다르게 하여 플라즈마 발생 화학적 기상 증착방법으로 증착하였다. 증착된 SiOC박막은 Fourier transform infrared spectroscopy에 의해서 분석하였으며, 알킬기에 의한 $1000\;cm^{-1}$ 근처에 나타나는 Si-O-C 결합의 형성되는 모양과 유전상수와의 상관성에 대하여 살펴보았다. 열처리 유전상수는 더욱 낮아졌고, BTMSM/$O_2$의 유량비가 증가함에 따라서 유전상수의 선형적인 상관성은 없었다. 구간별로 유전상수는 증가했다가 감소하는 경향성이 반복적으로 나타났으며, 유전상수와의 상관성은 FTIR 스펙트라 분석기에 의해서 $950{\sim}1200\;cm^{-1}$ 에서 나타나는 Si-O-C 결합모드에서 찾을 수 있었다. Si-O-C 결합모양이 넓게 퍼지는 화학적 이동이 관찰되는 곳에서 유전상수는 낮아졌으며, 이러한 화학적 이동이 일어나는 샘플에서 유전상수가 1.65로 조사되었다.

BTMSM/O2 유량변화에 따른 SiOCH 박막의 유전상수 특성 (Properties of SiOCH Thin Film Dielectric Constant by BTMSM/O2 Flow Rates)

  • 김종욱;황창수;김홍배
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.362-367
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    • 2008
  • We have Manufactured the low-k dielectric interlayer fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), The thin film of SiOCH is studied correlation between components and Dielectric constant. The precursor was evaporated and introduced with the flow rates from 16 sccm to 25 sccm by 1sccm step in the constant flow rate of 60 sccm $O_2$ in process chamber. The chemical characteristics of SiOCH were analyzed by measuring FT/IR absorption lines and obtained each dielectric constant measuring C-V. Then compare respectively. ILD of BTMSM/$O_2$ could have low dielectric constant about $k\sim2$, and react sensitively. Also dielectric constant could be decreased by the effects of decreasing $CH_3$ and growing Si-O-Si(C) after annealing process.

i/p 계면 특성에 따른 nip 플렉서블 미세결정질 실리콘 박막 태양전지의 특성 연구 (Study on the influence of i/p interfacial properties on the cell performance of flexible nip microcrystalline silicon thin film solar cells)

  • 장은석;백상훈;장병열;이정철;박상현;이영우;조준식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.128.2-128.2
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    • 2011
  • 스테인레스 스틸 유연기판 위에 플라즈마 화학기상 증착법 (plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 nip 구조의 미세결정질 실리콘 박막 태양전지 (microcrystalline silicon thin film solar cell)를 제조하고 i ${\mu}c$-Si:H광 흡수층과 p ${\mu}c$-Si:H 사이에 i a-Si:H 버퍼 층을 삽입하여 i/p 계면특성을 개선하고 이에 따른 태양전지 성능특성 변화를 조사하였다. ${\mu}c$-Si:H 박막으로 이루어진 i/p 계면에서의 구조적, 전기적 결함은 태양전지 내에서 생성된 캐리어의 재결합과 shunt resistance 감소를 초래하여 개방전압 (open circuit voltage) 및 곡선 인자 (fill factor)를 감소시키는 것으로 알려졌다. 제조된 미세결정질 실리콘 박막 태양전지는 SUS/Ag/ZnO:Al/n ${\mu}c$-Si:H/i ${\mu}c$-Si:H/p ${\mu}c$-Si:H 구조로 제작되었으며 i/p 계면 사이의 i a-Si;H 버퍼층 두께를 변화시키고 이에 따른 태양전지의 특성을 조사하였다. 태양전지의 구조적, 전기적 특성 변화는 Scanning Electron Microscope (SEM), UV-visible-nIR spectrometry, Photo IV와 Dark IV를 통하여 조사하였다.

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