• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제37권8호
• /
• pp.17-27
• /
• 2000

열선 CVD(Hot Wire CVD)를 이용해 유리기판에 미세결정 실리콘(${\mu}c$ -Si:H) 박막을 증착시키고, 증착 조건에 따른 막의 특성변화를 관찰하였다. 열선 CVD법에 의한 ${\mu}c$ -Si:H막의 증착률은 조건변화에 따라 0.2nm/sec에서 3.5nm/sec사이의 값을 가졌으며, 기존의 PECVD법에 비해 10배 이상 높은 값이었다. Raman 특성으로부터 ${\mu}c$ -Si:H막은 비정질과 결정질의 두상이 혼합된 상태임을 알 수 있었으며, 평균 결정 립의 크기는 6-10nm, 결정체적분율은 37~63%범위였다. 막의 전도대와 Fermi 준위의 차를 나타내는 전도 활성화에너지(conductivity activation energy)는 30mTorr에서 0.22eV로 나타났으며, 압력에 따라 증가하여 300mTorr에서는 0.68eV의 값을 가졌다. 막의 활성화 에너지 증가는 높은 압력에서 증착된 막의 특성이 진성(intrisic)에 가까움을 의미하며, 이는 압력증가에 따른 암 전도도의 감소특성으로부터 확인할 수 있었다. 또한 이차이온질량분석으로부터 열선온도 1800$^{\circ}C$에서 증착시킨 막의 텅스텐 함유량은 $6{\times}10^{16}atoms/cm^3$임을 알 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제10권1호
• /
• pp.98-104
• /
• 1999

본 연구에서는 ECR플라즈마 화학증착법을 이용하여 반응기내 압력의 변화에 따라 수소화된 무정형 실리콘막을 증착하고 박막내 수소의 함량과 결합구조 및 전기적 특성을 조사하였다. 일반적인 CVD에 의해 제조된 a-Si:H막은 증착속도가 증가할수록 광감도는 감소하지만 ECR플라즈마의 경우 증착속도가 증가할수록 광감도가 향상되었다. 마이크로파 출력과 사일렌/수소 희석비, 반응기내 압력등이 동일한 실험 조건에서 증착시간에 따른 막의 두께는 선형적으로 증가하고 막내에 함유된 수소의 농도는 일정하지만, 반응시간이 짧은 경우 막내에 $SiH_2$결합이 SiH결합보다 많이 형성되어 광전도도를 저하시킬 수 있다. 반응기내 압력이 증가함에 따라 박막내에 SiH결합이 증가하여 광학 에너지 갭을 줄여 광전도도를 향상시킬 수 있었으나 암전도도의 증가로 광감도는 감소하였다. 따라서 양질의 박막을 얻기 위해서는 압력이 낮고 수소기체의 양이 적은 조건에서 성장시켜야 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.277-277
• /
• 2010

The capacity of the carbonaceous materials reached ca. $350\;mAhg^{-1}$ which is close to theorestical value of the carbon intercalation composition $LiC_6$, resulting in a relatively low volumetric Li capacity. Notwithstanding the capacities of carbon, it will not adjust well to the need so future devices. Silicon shows the highest gravimetric capacities (up to $4000\;mAhg^{-1}$ for $Li_{21}Si_5$). Although Si is the most promising of the next generation anodes, it undergoes a large volume change during lithium insertion and extraction. It results in pulverization of the Si and loss of electrical contact between the Si and the current collector during the lithiation and delithiation. Thus, its capacity fades rapidly during cycling. We focused on electrode materials in the multiphase form which were composed of two metal compounds to reduce the volume change in material design. A combination of electrochemically amorphous active material in an inert matrix (Si-M) has been investigated for use as negative electrode materials in lithium ion batteries. The matrix composited of Si-M alloys system that; active material (Si)-inactive material (M) with Li; M is a transition metal that does not alloy with Li with Li such as Ti, V or Mo. We fabricated and tested a broad range of Si-M compositions. The electrodes were sputter-deposited on rough Cu foil. Electrochemical, structural, and compositional characterization was performed using various techniques. The structure of Si-M alloys was investigated using X-ray Diffractometer (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Surface morphologies of the electrodes are observed using a field emission scanning electron microscopy (FESEM). The electrochemical properties of the electrodes are studied using the cycling test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). It is found that the capacity is strongly dependent on Si content and cycle retention is also changed according to M contents. It may be beneficial to find materials with high capacity, low irreversible capacity and that do not pulverize, and that combine Si-M to improve capacity retention.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.157-157
• /
• 2011

박막형태로 제작이 가능한 비정질 실리콘은 결정질 실리콘에 비하여 AM-1 (Air Mass 1:100mW/cm2)조건하에서 10-3 S/cm 정도의 높은 광전기전도도와 가시광선 영역($4000{\sim}7000{\AA}$)에서 약 10배의 높은 광흡수계수를 가지며, $300^{\circ}C$ 이하의 낮은 기판온도에서 다양한 기판위에 대면적으로 제작이 가능할 뿐만 아니라 제작공정이 단순하여 제작비용이 저렴하다는 이점이 있다. 본 실험에서 제작된 모든 박막은 PECVD로 증착하였으며 구조는 p-i-n superstrate형 구조를 사용하였고, 각 박막의 두께는 p-a-Si:H/i-a-SiGe:H/n-a-Si:H ($300{\AA}/2000{\AA}/600{\AA}$)으로 고정하였다. a-Si:H (hydrogenated amorphous silicon) 태양전지의 광 흡수층인 i-layer에서의 germane 가스 유량 변화(0, 20, 40. 60, 80, 100 sccm)에 대한 흡수율의 차이를 UV/Vis/Nir spectrophotometer (ultraviolet/visible/near infrared spectrophotometer)를 통해 확인하고, 그에 따른 a-Si:H 박막 태양전지를 제작하여 solar simulator를 사용하여 AM 1.5 G의 환경 조건에서 태양전지 특성을 평가하였다. 그 결과 germane 가스 유량이 증가함에 따라 파장에 대한 absorptance (a.u.)값이 증가함을 알 수 있었으며, 흡수되는 파장영역의 범위가 장파장으로 확대됨을 확인할 수 있었다. 또한 germane 가스 유량이 60 sccm 일때 a-SiGe:H 박막 태양전지 변환효율이 3.80%로 최대값을 가졌다. 실험에서 germane 가스 유량이 증가할수록 흡수율이 높아져 태양전지특성이 향상될 거라 예상 했지만, 100 sccm보다 60 sccm일 때가 단락전류밀도 값과 변환효율이 높다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 각 layer사이에 계면상의 문제가 있을 거라 예상되며 직렬저항측정을 통해 확인할 수 있다.

• 공업화학
• /
• 제10권3호
• /
• pp.354-361
• /
• 1999

티타늄을 물리증착시킨 후 열처리한 막과 플라즈마에 의해 무정형 실리콘을 증착시킨 후 열처리한 막은 양질의 결정성을 갖는 Si가 풍부한 티타늄 실리사이드가 형성되고, 열처리 과정에서 에피택시 성장을 위한 격자들의 회전에 의해 다양한 형태의 격자구조를 갖는다. 티타늄 실리사이드 막의 band gap은 플라즈마에 의해 a-Si:H막을 증착시킨 후 열처리한 막이 수소의 탈착에 의해 제공된 dangling bond, a-Si 등의 영향을 받아 1.14~1.165 eV의 값을 가진다. 물리증착하여 열처리한 막의 Urbach tail인 $E_0$는 0.045~0.05 eV 범위로 거의 일정하고, 플라즈마에 의해 a-Si:H 막을 증착시킨 후 열처리한 막의 결함수는 Ti/Si를 열처리했을 때 얻어진 결함수보다 약 2~3 배 정도 많은 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.93-97
• /
• 2003

FALC(Field-Aided Lateral Crystallization) 공정에서 요구되는 a-Si의 결정화는 인가한 전계(electric field)의 세기와 방향에 의존한다. 본 연구에서는 유한요소법을 적용하여 실제 패턴을 간단하게 모델링한 형상에 각 물질의 전도도를 대입하고, 전안을 가해 그 결과로 발생하는 전계의 분포를 계산하였다. 전계는 (-)극 주위에서 전극의 양쪽 모서리 부근이 가운데 부분보다 더 높게 나타났고 그 방향은 전극과 50~$60^{\circ}$를 이루는 대각선 방향이었다. 또한 예상한대로 크기가 작은 패턴이 큰 패턴보다 더 큰 전계 값을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.376-379
• /
• 2016

In this paper, the efficiency improvement of the heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) solar cells is obtained by optimization process of p-type a-SiC:H as emitter. The optoelectronic of p-type a-SiC:H layers including the optical band-gap and conductivity under the methane gas content variation is conducted in detail. A significant increase in the Jsc by $1mA/cm^2$ and Voc by 30 mV are attributed to enhanced photon-absorption due to broader band-gap of p-a-SiC:H and reduced band-offsets at p-side interface, respectively of HIT solar cells.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.36-44
• /
• 2015

Objectives: This study aimed to elucidate the physicochemical properties of silica powder and airborne particles as by-products generated from fabrication processes to reduce unknown risk factors in the semiconductor manufacturing work environment. Materials and Methods: Sampling was conducted at 200 mm and 300 mm semiconductor wafer fabrication facilities. Thirty-two powder and airborne by-product samples, diffusion(10), chemical vapor deposition(10), chemical mechanical polishing(5), clean(5), etch process(2), were collected from inner chamber parts from process and 1st scrubber equipment during maintenance and process operation. The chemical composition, size, shape, and crystal structure of silica by-product particles were determined by using scanning electron microscopy and transmission electron microscopy techniques equipped with energy dispersive spectroscopy, and x-ray diffractometry. Results: All powder and airborne particle samples were composed of oxygen(O) and silicon(Si), which means silica particle. The by-product particles were nearly spherical $SiO_2$ and the particle size ranged 25 nm to $50{\mu}m$, and most of the particles were usually agglomerated within a particle size range from approximately 25 nm to 500 nm. In addition, the crystal structure of the silica powder particles was found to be an amorphous silica. Conclusions: The silica by-product particles generated from the semiconductor manufacturing processes are amorphous $SiO_2$, which is considered a less toxic form. These results should provide useful information for alternative strategies to improve the work environment and workers' health.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
• /
• 제17권1호
• /
• pp.46-49
• /
• 2016

A thin film transistor (TFT) has been fabricated using the amorphous 0.5 wt% Si doped zinc-tin-oxide (a-0.5 SZTO) with different electrodes made of either aluminium (Al) or titanium/aluminium(Ti/Al). Contact resistance and total channel resistance of a-0.5SZTO TFTs have been investigated and compared using the transmission line method (TLM). We measured the total resistance of 1.0×10² Ω/cm using Ti/Al electrodes. This result is due to Ti, which is a material known for its adhesion layer. We found that the Ti/Al electrode showed better contact characteristics between the channel and electrodes compared with that made of Al only. The former showed a less contact and total resistance. We achieved high performance of the TFTs characteristic, such as Vth of 2.6 V, field effect mobility of 20.1 cm² V⁻¹s⁻¹, S.S of 0.9 Vdecade⁻¹, and on/off current ratio of 9.7×10⁶ A. It was demonstrated that the Ti/Al electrodes improved performance of TFTs due to enhanced contact resistance.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.48-56
• /
• 1989

밀착형 1차원 영상감지소자로서 팩시밀리에 사용될 광도전막을 사일랜듸 글로방전 분해법으로 제작하였다. 우선 rf전력, 사일랜유량, 분위기 가스압, $H_2/SiH_4$비 및 기판온도의 증착조건에 따른 단층광전도막의 전기적 및 광학적특성을 조사하였다. 이 단층구조 영상감지막은 광전감도 0.85와 100lux 조도하에서 $I_{ph}/I_d=100$을 나타내었다. 그러나 이러한 단층박막은 양 전극으로 부터의 캐리어주입으로 인해 큰 암전류도 0.2nA 이하를 나타내었다. 또한 다층막은 단층막에 비해 단파장 가시광영역이 보상되어 팩시밀리용 1차원 영상감지소자에 사용될 만한 결과를 나타내었다.