• 제목/요약/키워드: Te concentration

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GeTe Thin Film의 상 변화가 저항과 Carrier Concentration에 미치는 영향

  • 이강준;나희도;김종기;정진환;최두진;손현철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.292-292
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    • 2011
  • TFT (Thin Film Transistor)에서 공정을 단순화 시키고, 가격을 하락시키기 위해서는 Poly-Si을 대체할 물질이 필요하다. 이 연구에서는 Chalcogenide Material의 하나인 GeTe 박막을 이용하여 TFT Channel으로 사용 가능한 물질인지 알아보기 위하여 Post-Annealing을 한 뒤, 상 변화에 따른 박막의 저항 변화, Carrier Concentration (cm-3)과 Mobility (cm2V-1s-1)의 변화를 알아보았다. Sputtering을 이용하여 증착한 GeTe 100 nm Thin Film 위에 Sputtering을 이용하여 SiO2 5 nm를 Capping Layer로 증착한 후, Post-Annealing을 200$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$, 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$로 온도를 변화 시키며 진행하였고, 이로 인하여 GeTe Thin Film에 외부의 영향을 최소화 하였다. 먼저 GeTe Thin Film의 Sheet Resistance를 측정한 결과는 300$^{\circ}C$ 까지 낮은 Sheet Resistance의 거동을 보이며 반면, 400$^{\circ}C$ 이상이 되면 높은 Sheet Resistance의 거동을 보인다. Hall Measurement를 통해, Carrier Concentration과 Mobility를 알아보았다. Carrier Concentration은 온도가 증가하면 1E+19에서 1E+21 까지 증가하며, Mobility는 감소하는 경향을 보인다. 500$^{\circ}C$ Post-Annealed GeTe Thin Film에서는 Resistivity가 상당히 높아 4 Point Probe (Range : 1 mohm/sq~2 Mohm/sq)로 측정이 불가능하다. XRD로 GeTe Thin Film을 분석한 결과 as-grown, 200$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$에서는 Cubic의 결정 구조를 보이며, Sheet Resistance가 급격히 증가한 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$에서는 Rhombohedral의 결정구조를 보인다. GeTe Thin Film은 400$^{\circ}C$ 이상의 Post-Annealing 온도에서 cubic 구조에서 Rhombohedral 구조로 상 변화가 일어난다. 위 결과를 통해, 결정 구조의 변화가 GeTe Thin Film의 저항, Carrier Concentration과 Mobility에 밀접한 영향이 미치는 것을 확인하였다.

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CdTe 양자점 합성과 물리적 특성 분석 (Preparation and Characterization of CdTe Quantum Dots)

  • 김현석;송현우;조경아;김상식;김성현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.663-668
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    • 2003
  • CdTe quantum dots(QDs) were synthesized in aqueous solution by colloidal method. The synthesized CdTe QDs were identified to be cubic-structured ones by x-ray diffraction(XRD). The photoluminescence(PL) was performed for CdTe QDs prepared as a function of Te precursor concentration, condensation time and aging time. The PL intensity is strongly dependent on Te precursor concentration, indicating that the ratio of Te to Cd ions affects the particle size and size distribution of the CdTe QDs. Our PL study reveals that the intensity of PL peaks strengthens as the condensation time elongates, implying that annealing by thermal energy transferred during condensation would eliminate defects which act as killing centers in CdTe particles. Our photocurrent study suggests that the CdTe QDs materials are one of the prospective materials for optoelectronics including photodetectors.

나노복합 태양전지를 위한 CdTe 전착 거동의 순환전류법을 이용한 전기화학적 분석 (Electrochemical Analysis of CdTe Deposition Using Cyclovoltammetric Method for Hybrid Solar Cell Application)

  • 김성훈;한원근;진홍성;이재호
    • 한국표면공학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.197-202
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    • 2009
  • The electrodeposition in acidic aqueous electrolyte bath of cadmium telluride on gold electrodes has been studied by electrochemical analysis. Conventional cyclic voltammetry using potentiostat is considered as a reliable method to study electrochemical behavior of electrodeposition of CdTe. In this paper, the mechanism of CdTe deposition and its cyclic voltammetry were studied with the Te ion concentration, temperature, potential, and scan rate. We also investigated surface morphologies using FESEM and atomic composition of Cd and Te using EDS. Atomic composition of Cd and Te were varied with Te ion concentration in the electrolyte.

전착법에 의한 p-형 SbxTey 박막 형성 및 열전특성 평가 (Electrodeposition and Characterization of p-type SbxTey Thermoelectric Thin Films)

  • 박미영;임재홍;임동찬;이규환
    • 한국재료학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.192-195
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    • 2011
  • The electro-deposition of compound semiconductors has been attracting more attention because of its ability to rapidly deposit nanostructured materials and thin films with controlled morphology, dimensions, and crystallinity in a costeffective manner (1). In particular, low band-gap $A_2B_3$-type chalcogenides, such as $Sb_2Te_3$ and $Bi_2Te_3$, have been extensively studied because of their potential applications in thermoelectric power generator and cooler and phase change memory. Thermoelectric $Sb_xTe_y$ films were potentiostatically electrodeposited in aqueous nitric acid electrolyte solutions containing different ratios of $TeO_2$ to $Sb_2O_3$. The stoichiometric $Sb_xTe_y$ films were obtained at an applied voltage of -0.15V vs. SCE using a solution consisting of 2.4 mM $TeO_2$, 0.8 mM $Sb_2O_3$, 33 mM tartaric acid, and 1M $HNO_3$. The stoichiometric $Sb_xTe_y$ films had the rhombohedral structure with a preferred orientation along the [015] direction. The films featured hole concentration and mobility of $5.8{\times}10^{18}/cm^3$ and $54.8\;cm^2/V{\cdot}s$, respectively. More negative applied potential yielded more Sb content in the deposited $Sb_xTe_y$ films. In addition, the hole concentration and mobility decreased with more negative deposition potential and finally showed insulating property, possibly due to more defect formation. The Seebeck coefficient of as-deposited $Sb_2Te_3$ thin film deposited at -0.15V vs. SCE at room temperature was approximately 118 ${\mu}V/K$ at room temperature, which is similar to bulk counterparts.

Bi 농도에 따른 비정질 Sb-Bi-Te 박막의 특성 (Characterization of amorphous Sb-Bi-Te thin films as a function of Bi concentration)

  • 이재형;;이준신
    • 한국진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.28-34
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    • 2002
  • 진공 증착한 $Sb_{2-x}Bi_xTe_3$ 박막은 Bi 농도에 관계없이 비정질 형태로 성장되었고, XPS 분석 결과 증착 물질과 거의 유사한 조성을 가짐을 알 수 있었다. 또한 박막의 광학적, 전기적 특성을 설명하기 위해 여러 미세구조 파라미터들을 계산하였다. 한편, 박막 내 Bi 농도가 증가함에 따라 전기 비저항은 급격히 감소하였고, 특히 높은 Bi 농도(x=1.0)에서는 전도 특성이 p-type에서 n-type으로 변화되었다. 또한 $Sb_{2-x}Bi_xTe_3$ 박막의 굴절 지수 및 광학적 밴드 갭은 Bi 농도에 따라 증가하였다.

GaAs 및 CdZnTe기판위에 MOVPE 법으로 성장된 HgCdTe 박막의 특성 (Characteristics of MOVPE Grown HgCdTe on GaAs and CdZnTe Substrates)

  • 김진상;서상희
    • 한국결정학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.171-176
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    • 2001
  • (100), (111), (211)CdZnTe 기판 및 (100)GaAs 기판위에 HgCdTe 박막을 MOVPE 법으로 성장하였다. 기판의 방위에 따라 성장된 박막의 표면형상, 전기적 특성, 결정성 및 조성의 변화를 분석하였다. (111) CdZnTe 기판 위에서는 3차원적인 facet 형태의 성장이 일어났다. (100) CdZnTe 기판 위에 성장된 HgCdTe 박막의 경우 DCX반치폭은 55arcsec 정도로 125 arcsec의 반치폭을 보인 (100) GaAs에 비하여 우수한 결정성을 나타내었다. 그러나 전기적인 특성은 GaAs 기판의 경우, 이동도가 높은 n-형 전도성을 보였으나 CdZnTe 기판을 사용한 경우에는 10/sup 16/㎤ 이상의 운반자 농도를 갖는 p-형 전도성을 나타내었다.

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CdTe 양자점 합성과 물리적 특성 분석 (Preparation and Characterization of CdTe Quantum Dots)

  • 김현석;송현우;조경아;김상식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.195-197
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    • 2002
  • CdTe quantum dots(QDs) were synthesized in aqueous solution by colloidal method. Photoluminescence(PL) spectra of the synthesized CdTe QDs revealed the intensity of PL peaks was stronger as the condensation time was longer. This result was thought because annealing effect by thermal energy transferred during condensation eliminated defects which act as traps and recombination centers in CdTe particle. PL intensity has stron dependence of Te precursor concentration. It confirmed the ratio of Te ion to Cd ion added during synthesis affected the particle size and size distribution of the CdTe QDs. Finally, the synthesized CdTe QDs were identified to be cubic structured CdTe quantum dots by X-ray diffraction(XRD).

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Thermoelectric properties of individual PbTe nanowires grown by a vapor transport method

  • Lee, Seung-Hyun;Jang, So-Young;Lee, Jun-Min;Roh, Jong-Wook;Park, Jeung-Hee;Lee, Woo-Young
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.7-7
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    • 2009
  • Lead telluride (PbTe) is a very promising thermoelectric material due to its narrow band gap (0.31 eV at 300 K), face-centered cubic structure and large average excitonic Bohr radius (46 nm) allowing for strong quantum confinement within a large range of size. In this work, we present the thermoelectric properties of individual single-crystalline PbTe nanowires grown by a vapor transport method. A combination of electron beam lithography and a lift-off process was utilized to fabricate inner micron-scaled Cr (5 nm)/Au (130 nm) electrodes of Rn (resistance of a near electrode), Rf (resistance of a far electrode) and a microheater connecting a PbTe nanowire on the grid of points. A plasma etching system was used to remove an oxide layer from the outer surface of the nanowires before the deposition of inner electrodes. The carrier concentration of the nanowire was estimated to be as high as $3.5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$. The Seebeck coefficient of an individual PbTe nanowire with a radius of 68 nm was measured to be $S=-72{\mu}V/K$ at room temperature, which is about three times that of bulk PbTe at the same carrier concentration. Our results suggest that PbTe nanowires can be used for high-efficiency thermoelectric devices.

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전기도금 공정으로 제조한 Bi-Te 박막의 열전특성 및 미세열전소자 형성용 포토레지스트 공정 (Thermoelectric Characteristics of the Electroplated Bi-Te Films and Photoresist Process for Fabrication of Micro Thermoelectric Devices)

  • 이광용;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.9-15
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    • 2007
  • 미세열전박막소자에 적용을 하기 위해 전기도금으로 형성한 Bi-Te 박막의 열전특성과 포토레지스트 공정에 대하여 연구하였다. $Bi_2O_3$$TeO_2$를 1M $HNO_3$에 용해시킨 20 mM 농도의 Bi-Te 도금 용액을 사용하여 박막을 도금 후, 용액내 Te/(Bi+Te)비에 따른 Bi-Te 박막의 열전특성을 분석하였다. Te/(Bi+Te)비가 0.5에서 0.65로 증가함에 따라 Bi-Te 도금막의 전자농도의 증가로 Seebeck 계수가 $-59{\mu}V/K$에서 $-48{\mu}V/K$로 변하고 전기비저항이 $1m{\Omega}-cm$ 에서 $0.8m{\Omega}-cm$로 감소되었다. 조성이 $Bi_2Te_3$에 근접한 도금막에서 가장 높은 $3.5{\times}10^4W/K^2-m$의 출력인자를 얻을 수 있었다. 다층 overhang 공정을 이용하여, 직경 $100{\mu}m$이며 깊이 $30{\mu}m$ 형상의 미세열전소자 형성용 포토레지스트 패턴의 형성이 가능하였다.

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