초록
고효율 박막형 태양전지 제조를 위해 근접승화법에 의한 CdTe박막의 성장을 연구하였다. 내부압력의 변화, 기판과 소스 사이의 거리, 기판과 소스의 온도 등의 변수가 성장속도와 미세구조에 미치는 영향을 관찰했다. 내부압력의 변화에 따라 성장과정이 diffusion limited transport와 sublimation limited transport로 나뉘어지며, 이 두가지 성장방식의 분기점은 기체분자의 평균자유행정거리에 의해 결정되었다. 소스의 형태에 따라서 박막의 성장속도와 미세구조는 큰 차이를 보였으며, 실험을 통해 이러한 차이가 증발표면의 온도강하에 의한 현상임을 규명하였다. 기판과 소스사이의 간격에 따른 성장속도를 해석하기 위해 일방향열해석을 통해 기판과 소스표면의 온도를 계산하였다. X선 회절분석과 표면형상의 관찰을 통해 성장속도가 박막의 미세구조에 영향을 줌을 알았다. 기판의 온도가 증가하면서 박막성장시 (111)로의 우선성장방위가 관찰되었지만 고온이 되면서 다시 random orientation의 경향을 나타냈다.
Cadmium telluride films were grown by close-spaced sublimation(CSS) technique. The effects of various deposition parameters such as ambient pressure, source- to-substrate spacings and temperatures on the growth rate and the microstructure were investigated. The growth mode of CdTe films showed a transition as the ambient pressure changed. This transition was interpreted in terms of the diffusion limited transport and the sublimation limited transport of Cd and $Te_2$ vapors. Experimental results indicated that the transition of growth mode was related with the mean free path of gas molecules. The growth rate and the microstructure of CdTe films were affected by the source type- bulk or powder. This change was due to the temperature difference at the source surface. XRD and SEM analysis showed that the growth rate was one of the main factors to determine CdTe microstructures.
