K. Chakrabarty;D. Mangalaraj;Kim, Kyung-Hae;Park, J.H.;J. Yi
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제4권6호
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pp.17-20
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2003
This paper describes the effect of halogenic gettering during oxide passivation of commercial solar cell with the $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure. In order to study the effect of halogenic gettering on $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure mono-crystalline silicon solar cell, we performed conventional POCl$_3$ diffusion for emitter formation and oxide passivation in the presence of HCl vapors. The $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure based silicon solar cells were found to have higher short circuit current and minority carrier lifetime. Their performance was also found to be superior than the conventional $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure based mono-crystalline silicon solar cell. The cell parameters of the $n^{+}$-p-$p^{+}$ and $n^{+}$-p-$n^{+}$ structure based cells, passivated by HCl assisted oxidation were measured. The improvement in $I_{sc}$ was attributed to the effect of the increased diffusion length of minority carriers, which came from the halogenic gettering effect during the growth of passivating oxide. The presence of chlorine caused gettering of the cells by removing the heavy metals, if any. The other advantage of the presence of chlorine was the removal of the diffusion induced (in oxygen environment) stacking faults and line defects from the surfaces of the silicon wafers. All these effects caused the improvement of the minority carrier lifetime, which in-turn helped to improve the quality of the solar cells.
본 연구는 $580^{\circ}C$의 저온에서 ICPHFCVD(inductively coupled plasma hot filament chemical vapor deposition)를 이용하여 탄소나노튜브를 수직성장 시키는 것을 나타낸 것이다. 또한, 탄소나노튜브의 끝단에 존재하는 Ni-tip을 비성질 탄소같은 탄소질 물질등의 서로 다른 에칭특성에 기초하여 RF plasma를 이용하여 일회 공정으로 불순물을 정제하고, 고찰하였다. 정제된 이후의 탄소나노튜브는 속이 비어있는 다중벽 탄소나노튜브로 나타났으며, 성장된 탄소나노튜브는 외경과 내경은 50 nm와 25 nm였다. 또한, 탄소나노튜브의 graphite 층의 총수는 약 82개 층으로 구성되었으며, 층과 층간의 거리는 0.34nm였다. 그리고 TEM 관찰 결과, 탄소나노튜브 tip의 Ni촉매는 계속적인 에칭 공정에 의해 효과적으로 제거 되었다.
본 논문은 지구를 구체(Sphere)로 모델링하고, 좌표계 변환 없이 위경도 좌표계에서 지구 곡률이 고려된 곡선형태의 신호방향선(Line Of Bearing, LOB)을 이용하여 비선형 최소제곱법(Nonlinear Least Squared Estimator, NLSE)으로 고정형 신호원의 위치를 추정하는 방법을 소개한다. 그리고 추가적으로 지구를 타원체(Ellipsoid)로 모델링하여 위치추정성능을 개선하는 방법을 제안한다. 모의실험을 통해 지구 곡률이 고려된 곡선 LOB를 이용하는 NLSE 방법이 기존 삼각측량법(Triangulation Method) 대비 우수한 위치추정 성능을 가짐을 보이고 타원체 모델을 이용하여 위치추정성능을 개선함을 보인다.
We investigated and compared two methods of in-situ oxidation and chemical etching treatment (CET) to remove the boron rich layer (BRL). The BRL is generally formed during boron doping process. It has to be controlled in order not to degrade carrier lifetime and reduce electrical properties. A boron emitter is formed using $BBr_3$ liquid source at $930^{\circ}C$. After that, in-situ oxidation was followed by injecting oxygen of 1,000 sccm into the furnace during ramp down step and compared with CET using a mixture of acid solution for a short time. Then, we analyzed passivation effect by depositing $Al_2O_3$. The results gave a carrier lifetime of $110.9{\mu}s$, an open-circuit voltage ($V_{oc}$) of 635 mV at in-situ oxidation and a carrier lifetime of $188.5{\mu}s$, an $V_{oc}$ of 650 mV at CET. As a result, CET shows better properties than in-situ oxidation because of removing BRL uniformly.
본 논문은 2단 스태거 펄스열을 사용하는 레이더 신호를 분리하는 전자전 장비의 알고리즘에 관한 연구이다. 일반적으로 레이더는 고정된 펄스열을 사용하였으나 최신 레이더들은 전자보호 기능을 강화하기 위해서 펄스열을 바꾸고 있다. 2단 스태거 펄스신호는 2가지의 펄스반복주기를 교대로 사용하여 레이더의 탐지 성능을 향상시키고 전자보호 능력을 향상시키는 좋은 방법이다. 종래에는 히스토그램 방법을 사용하여 스태거 신호를 식별하였으나, 본 논문에서는 펄스열의 2차 차분을 이용하는 방법으로 신호를 식별하였으며, 종래에 사용하던 방법과 비교해서 처리 속도가 매우 빠르다. 제안된 알고리즘은 2단 스태거 펄스열을 포함한 각종 펄스열을 분리하는 특성이 매우 양호하였다.
새로운 전력 반도체 소자로 주목받고 있는 MOS 구동 사이리스터 중 대 전력용으로 사용되는 EST는 높은 전류 밀도에서 게이트에 의한 전류 조절이 가능할 뿐만 아니라 다른 MOS 구동 사이리스터 소자와는 달리 전류 포화 특성을 지녀 차세대 전력 반도체로 각광 받고 있는 소자이다. 하지만 소자의 동작 시에 스냅-백 특성을 지녀 전력의 손실을 유발할 뿐만 아니라 오동작을 일으킬 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 EST에서 스냅-백 특성의 제거와 저지 전압의 향상을 위해 트랜치 전극을 가지는 새로운 구조를 제안하고 게이트 전극과 캐소드 전극의 트랜치 화에 따른 특성 변화 양상을 살펴보기 위해 게이트 전극만 트랜치로 구성한 경우와 캐소드 전극만 트랜치로 구성한 경우를 시뮬레이션을 통해 해석하였다. 그 결과 기존의 EST에서 게이트 전극만을 트랜치 형태로 바꾼 경우에는 스냅-백 특성이 1.1 V의 애노드 전압과 91 A/cm2의 전류 밀도에서 발생하고 순방향 저지 모드 시의 저지 전압은 800 V로 기존의 257에 비해 월등한 전기적 특성 향상을 가져왔다. 그러나 기존의 EST에서 캐소드 전극만을 트랜치 형태로 바꾼 경우에는 스냅-백 특성이 1.72 V의 애노드 전압과 25 A/cm2의 전류 밀도에서 발생하고 순방향 저지 모드 시의 저지 전압은 613 V로 스냅-백 특성은 향상되었으나 저지 전압은 기존의 EST 보다 감소하였다. 결국 기존의 EST에서 게이트 전극만을 트랜치 전극 형태로 구성한 경우에 가장 탁월한 전기적 특성을 갖는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 분자선 에피택시 (MBE)법으로 성장된 InAs submonolayer quantum dot (SML-QD)을 태양전지에 응용하여 광학 및 전기적 특성을 평가하였다. 본 연구에서 사용된 양자점 태양전지(quantum dot solar cell, QDSC)의 구조는 n+-GaAs 기판 위에 n+-GaAs buffer와 n-GaAs base layer를 차례로 성장 한 후, 활성영역에 InAs/InGaAs SML-QD와 n-GaAs spacer layer를 8주기 형성하였다. 그 위에 p+-GaAs emitter, p+-AlGaAs window layer를 성장하고 ohmic contact을 위하여 p+-GaAs 를 성장하였다. SML-QD 구조의 두께는 0.3 ML 이며, 이때 SML-QD의 적층수를 4 stacks 으로 고정하였다. SML-QD 와의 비교를 위하여 2.0 ML크기의 InAs자발 형성 양자점 태양전지(SK-QDSC)과 GaAs 단일 접합 태양전지 (reference-SC)를 동일한 성장조건에서 제작하였다. PL 측정 결과, 300 K에서 SML-QD의 발광 피크는 SK-QD 보다 고에너지에서 나타나는데(1.349 eV), 이것은 SML-QD가 SK-QD보다 작은 크기를 가지기 때문으로 사료된다. SML-QD는 single peak를 보이는 반면, SK-QD는 dual peaks (1.112 / 1.056 eV)을 확인하였다. SML-QD의 반치폭(full width at half maximum, FWHM)이 SK-QD에 비하여 작은 것으로 보아 SML-QD가 SK-QD보다 양자점 크기 분포의 균일도가 높은 것으로 해석된다. Illumination I-V 측정 결과, SML-QDSC의 개방 전압(VOC) 과 단락전류밀도(JSC)는 SK-QDSC의 값과 비교해 보면, 각각 47 mV와 0.88 mA/cm2만큼 증가하였다. 이는 SK-QD보다 상대적으로 작은 크기를 가진 SML-QD로 인해 VOC가 증가되었으며, SML-QD가 SK-QD 보다 태양광을 흡수할 수 있는 영역이 비교적 적지만, QD내에 존재하는 energy level에서 탈출 할 수 있는 확률이 더 높음으로써 JSC가 증가한 것으로 분석 된다.
방향탐지장치는 전자파를 이용하는 레이더, 유도무기, 통신장비 등의 방향을 찾아내기 위한 장치로 전자전체계를 구성하는 전자지원 장비의 핵심장치이다. 함정에서도 전자지원 장비를 사용하고 있으며 적의 위협에 대한 위치를 파악하는 역할을 수행하기 때문에 함정의 생존에 있어 매우 중요한 역할을 한다. 하지만 야전 배치되어 운영 중인 함정의 방향탐지장치에서 200 ns의 짧은 펄스폭 신호에 대해 큰 방위 오차가 발생하는 현상을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 현상을 해결하기 위한 개선방안을 제시하였다. 본 논문은 진폭비교 방식, 위상비교 방식, 진폭-위상비교 복합방식 등의 방향 탐지 방식 및 함정에서 사용되는 방향탐지장치에 대해서 간략히 고찰한 후, 방위 오차가 발생하는 원인에 대해서 분석하였다. 이를 바탕으로 방향탐지 프로세스를 수정하는 개선방안을 제시하였고 개선방안의 성능을 확인하기 위해 운영 중인 함정에 개선방안을 적용하여 방위 측정 시험을 수행하였다. 함정에서의 시험 결과 200 ns의 짧은 펄스폭 신호에서 발생하던 방위 오차가 크게 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
In this study, we propose the application of doping process technology for atmospheric pressure plasma. The plasma treatment means the wafer is warmed via resistance heating from current paths. These paths are induced by the surface charge density in the presence of illuminating Argon atmospheric plasmas. Furthermore, it is investigated on the high-concentration doping to a selective partial region in P type solar cell wafer. It is identified that diffusion of impurities is related to the wafer temperature. For the fixed plasma treatment time, plasma currents were set with 40, 70, 120 mA. For the processing time, IR(Infra-Red) images are analyzed via a camera dependent on the temperature of the P type wafer. Phosphorus concentrations are also analyzed through SIMS profiles from doped wafer. According to the analysis for doping process, as applied plasma currents increase, so the doping depth becomes deeper. As the junction depth is deeper, so the surface resistance is to be lowered. In addition, the surface charge density has a tendency inversely proportional to the initial phosphorus concentration. Overall, when the plasma current increases, then it becomes higher temperatures in wafer. It is shown that the diffusion of the impurity is critically dependent on the temperature of wafers.
In this study, using a wet chemical process, we evaluate the effectiveness of different solution concentrations in removing layers from a solar cell, which is necessary for recovery of high-purity silicon. A 4-step wet etching process is applied to a 6-inch back surface field(BSF) solar cell. The metal electrode is removed in the first and second steps of the process, and the anti-reflection coating(ARC) is removed in the third step. In the fourth step, high purity silicon is recovered by simultaneously removing the emitter and the BSF layer from the solar cell. It is confirmed by inductively coupled plasma mass spectroscopy(ICP-MS) and secondary ion mass spectroscopy(SIMS) analyses that the effectiveness of layer removal increases with increasing chemical concentrations. The purity of silicon recovered through the process, using the optimal concentration for each process, is analyzed using inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy(ICP-AES). In addition, the silicon wafer is recovered through optimum etching conditions for silicon recovery, and the solar cell is remanufactured using this recovered silicon wafer. The efficiency of the remanufactured solar cell is very similar to that of a commercial wafer-based solar cell, and sufficient for use in the PV industry.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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