• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.23-23
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• 2009

CIGS 박막 태양전지는 제조단가가 낮고 박막 태양전지 중에서 변환효율이 가장 높아 발전 가능성이 큰 태양전지로 인식되고 있다. 이미 일본, 독일, 미국을 비롯한 선진국에서는 30-50 MW 급의 양산 라인이 구축되고 있어 2010년 이후에는 본격적인 상용화가 진행될 것으로 보인다. CIGS 광흡수층은 진공증발, 셀렌화, 나노입자, 전기도금등 다양한 방식으로 제조가 가능한데 이 중에서도 동시진공증발공정은 고효율 CIGS 박막 태양전지 제조에 적합하다. 본 연구에서는 동시진공증발법을 이용하여 CIGS 박막을 증착하였으며 소다회유리/Mo/CIGS/CdS/i-ZnO/n-ZnO/Al/AR 구조의 태양전지를 제조하였다. 기판온도 모니터링을 통한 Cu 이차상 조절 기술을 이용하여 결정립이 매우 큰 CIGS 박막을 증착하였으며 Ga/(In+Ga) 조성비의 조절을 통하여 밴드갭 에너지를 최적화하였다. 또한 QCM 장치를 활용하여 용액 속에서 성장되는 CdS 박막의 두께와 특성을 조절하였다. 이러한 공정최적화를 통하여 개방전압 0.65 V, 단락전류밀도 38.8 $mA/cm^2$, 충실도 0.74 그리고 변환효율 18.8% 의 CIGS 박막 태양전지를 얻었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.07a
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• pp.354-357
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• 2002

Thermally grown gate oxide on 4H-SiC wafer was investigated. The oxide layers were grown at l150$^{\circ}C$ varying the carrier gas and post activation annealing conditions. Capacitance-Voltage(C-V) characteristic curves were obtained and compared using various gate electrode such as Al, Ni and poly-Si. The interface trap density can be reduced by using post oxidation annealing process in Ar atmosphere. All of the samples which were not performed a post oxidation annealing process show negative oxide effective charge. The negative oxide effective charges may come from oxygen radical. After the post oxidation annealing, the oxygen radicals fixed and the effective oxide charge become positive. The effective oxide charge is negative even in the annealed sample when we use poly silicon gate. Poly silicon layer was dope by POCl$_3$ process. The oxide layer may be affected by P ions in poly silicon layer due to the high temperature of the POCl$_3$ doping process.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.572-572
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• 2013

본 연구에서는 Plasma damage-free 선형 대향 타겟 스퍼터(Linear Facing Target sputtering: LFTS) 시스템을 이용하여 성막시킨 GaN-LED의 투명전극용 Ga-doped ZnO (GZO) 박막의 특성을 연구하였다. LFTS 시스템을 이용한 GZO 성막 공정 중 LED소자의 플라즈마 노출에 의한 데미지를 최소화 하기 위해 일정한 타겟간 거리(Target-to-Target distance: 65 mm)에서 타겟과 기판간 거리(Target-to-Substrate distance)를 50 mm에서 120 mm로 변화시키며 GZO 투명 전극을 성막해 박막의 특성과 소자의 특성을 동시에 분석하였다. LFTS에서 플라즈마는 GZO 타겟 사이에 형성된 일방향의 자장에 의해 효과적으로 구속되기 때문에 기판과 타겟 거리를 최적화 할 경우 플라즈마 데미지를 최소화하며 GaN-LED의 제작이 가능하다. 기판과 타겟 사이의 거리가 120 mm에서 최적화된 200 nm 두께의 GZO 투명 전극은 DC 파워 250 W, 공정 압력 0.3 mTorr, Ar 20 sccm 실험 조건하에서 LED 소자 위해 성막되었으며, 이후 $600^{\circ}C$ 수소 분위기에서 1분간 급속 열처리하였고 면저항(37 Ohm/sq.)과 450 nm 파장에서의 투과도(83%)를 나타냄을 확인할 수 있었다. LED 소자와 타겟 사이의 거리가 50 mm에서 120 mm로 증가할수록 성막공정 중 LED 소자에 미치는 플라즈마 데미지의 감소로 인해 GaN-LED 소자의 turn on voltage가 8.2 V에서 3.4 V로 감소한 것을 확인하였으며, 또한 radiant intensity는 20 mA의 전류를 인가하였을 시 0.02 mW/sr에서 8 mW/sr로 400배 향상되었다. 이러한 소자 특성은 대향 타겟 스퍼터 시스템으로 성장시킨 GZO 투명전극이 LED 소자의 투명 전극 층(Transparent Conductive Layer: TCL)에 적용될 수 있음을 말해준다.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.2 no.3
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• pp.19-23
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• 2003

Extended unbalanced magnetron sputtering system based on the cylindrical magnetron with a rotating cathode was developed. The unbalanced configuration of magnetic field was realized by means of additional lines of permanent magnets, placed along both sides of a 89 mm outer diameter and 600 mm long cylindrical cathode. The performance of the unbalanced magnetron was assessed in terms of the ion current density and the ion-to-atom ratio incident at the substrate. Furthermore, the paper presents the comparison of the internal plasma parameters, such as the electron temperature, electron density, plasma and floating potentials, measured by a Langmuir probe in various positions from the cathode, for conventional and unbalanced constructions of the cylindrical magnetron. The plasma density and ion current density are about 3-5 times higher than those of conventional one, in the unbalanced magnetron in a 0.24 Pa Ar atmosphere with a DC cathode power of 3 kW.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2005.09a
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• pp.175-180
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• 2005

In this study, we have developed a novel wire straightener which uses the direct heating method (DHM) fer straightening the micro wire. Also, we have developed a shearing device for cutting the micro wire. In order to avoid the surface oxidization, we supplied the inert gas(Ar) during the heating process and examined the effect of gas flow rate. The effects of the tension and the current applied to the tungsten micro wires were also thoroughly studied. From various experiments and analyses, we could obtain fine straightness $(\approx1\;{\mu}m/1000\;{\mu}m)$ and roundness $(<{\pm}2{\mu}m\;/100{\mu}m)$ when the tension is $500\~~600gf$ and the current is about 1.5A. for burrfree cutting, counter-punch method which two cutters moving contrary was used. The cutting blade has various U-groove angle where upper $10^{\circ}$, $mid:25^{\circ}$, lower $0^{\circ}$. After the shearing process, we confirmed the shearing section.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.48 no.5
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• pp.424-429
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• 2010

In the RH process, it is possible to obtain quicker processing times by enhancing the decarburization rates at a low carbon range of steel melt through Ar gas injection into the vacuum vessel. The RH decarburization reaction was simulated through a dissolved oxygen removal reaction by injecting nitrogen into a 1/8 scale RH water model system. The gas nozzles for the N$_{2}$ injection into the vacuum vessel were located at the lowest level of the vessel's outer wall. The nitrogen bubbling in the vacuum vessel resulted in an increase in the reaction rate constant, which rose in accordance with an increase in the bubbling flow rate and number of nozzles used. However, there was almost no variation in the reaction rate constant, which depended on the horizontal positions of the bubbling nozzles.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.35 no.8
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• pp.2438-2442
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• 2014

A kinetic study is reported for $S_NAr$ reaction of 1-fluoro-2,4-dinitrobenzene (5a) and 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (5b) with alkali-metal ethoxides (EtOM, M = Li, Na, K and 18-crown-6-ether complexed K) in anhydrous ethanol. The second-order rate constant increases in the order $k_{EtOLi}$ < $k_{EtO^-}$ < $k_{EtONa}$ < $k_{EtOK}$ < $k_{EtOK/18C6}$ for the reaction of 5a and $k_{EtOLi}$ < $k_{EtONa}$ < $k_{EtO^-$ < $k_{EtOK}$ < $k_{EtOK/18C6}$ for that of 5b. This indicates that $M^+$ ion behaves as a catalyst or an inhibitor depending on the size of $M^+$ ion and the nature of the leaving group ($F^-$ vs. $Cl^-$). Substrate 5a is more reactive than 5b, although the $F^-$ in 5a is ca. $10pK_a$ units more basic than the $Cl^-$ in 5b, indicating that the reaction proceeds through a Meisenheimer complex in which expulsion of the leaving group occurs after the rate-determining step (RDS). $M^+$ ion would catalyze the reaction by increasing either the nucleofugality of the leaving group through a four-membered cyclic transition state or the electrophilicity of the reaction center through a ${\pi}$-complex. However, the enhanced nucleofugality would be ineffective for the current reaction, since expulsion of the leaving group occurs after the RDS. Thus, it has been concluded that $M^+$ ion catalyzes the reaction by increasing the electrophilicity of the reaction center through a ${\pi}$-complex between $M^+$ ion and the ${\pi}$-electrons in the benzene ring.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.285-285
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• 2011

EUVL (Extreme Ultra Violet Lithography) is one of competitive lithographic technologies for sub-30nm fabrication of nano-scale Si devices that can possibly replace the conventional photolithography used to make today's microcircuits. Among the core EUVL technologies, mask fabrication is of considerable importance since the use of new reflective optics having a completely different configuration compared to those of conventional photolithography. Therefore new materials and new mask fabrication process are required for high performance EUVL mask fabrication. This study investigated the etching properties of SnO2 (Tin Oxide) as a new absorber material for EUVL binary mask. The EUVL mask structure used for etching is SnO2 (absorber layer) / Ru (capping / etch stop layer) / Mo-Si multilayer (reflective layer) / Si (substrate). Since the Ru etch stop layer should not be etched, infinitely high selectivity of SnO2 layer to Ru ESL is required. To obtain infinitely high etch selectivity and very low LER (line edge roughness) values, etch parameters of gas flow ratio, top electrode power, dc self - bias voltage (Vdc), and etch time were varied in inductively coupled Cl2/Ar plasmas. For certain process window, infinitely high etch selectivity of SnO2 to Ru ESL could be obtained by optimizing the process parameters. Etch characteristics were measured by on scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses. Detailed mechanisms for ultra-high etch selectivity will be discussed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.95-95
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• 2013

박막 공정 기술은 반도체 및 디스플레이뿐만 아니라 대부분의 전자소자에 적용되는 매우 중요한 기술이다. 그 중, 마그네트론 스퍼터링 공정은 플라즈마를 이용하여 금속 및 세라믹 등의 벌크 물질을 박막으로 증착 가능한 가장 널리 사용되는 방법 중의 하나이다. 하지만, Fe, Co, Ni 같은 강자성체 재료는 공정이 불가능하며, 스퍼터링 타겟 효율이 40% 이하이고, 제한적인 방전압력 범위 및 전류 상승에 의한 높은 전압 인가 제한이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용된 고밀도 플라즈마 소스를 적용한 고효율 스퍼터링 시스템은 할로우 음극을 이용한 원거리에서 고밀도 플라즈마를 생성하여 전자석 코일을 통해 자석이 없는 음극으로 이온을 수송시켜 스퍼터링을 일으킨다. 따라서 강자성체 재료의 스퍼터링이 가능하며, 90% 이상의 타겟 사용 효율 구현 및 기존 마그네트론 스퍼터링 대비 고속 증착이 가능하다. 또한, $10^{-4}$ Torr 압력영역에서 방전 및 스퍼터링이 가능하다. 타겟 이온 전류를 타겟 인가 전압과 관계없이 0~4 A까지, 타겟 이온 전류와 상관없이 타겟 인가 전압을 70~1,000 V 이상까지 독립적으로 제어가능하다. 또한 TiN과 같은 질소 반응성 공정에서 반응성 가스인 질소를 40%까지 넣어도 타겟에 수송되는 이온의 양에 영향이 없다. 할로우 음극 방전 전류 40 A에서 발생된 플라즈마의 이온에너지 분포는 55 eV에서 가우시안 분포를 보였으며, 플라즈마 포텐셜인 sheath drop은 74 V 였다. OES를 통한 광학적 진단 결과, 전자석에 의한 이온빔 초점에 따라 플라즈마 이온화율을 1.8배까지 증가시킬 수 있으며, 할로우 음극 방전 전류가 60~100 A로 증가하면서 플라즈마 이온화율을 6배까지 증가 가능하다. 또한, 타겟 이온 전류와 관계없이 타겟 인가 전압을 300~800 V로 증가시킴에 따라 Ar 이온 밀도의 경우 1.4배 증가, Ti 이온 밀도의 경우 2.2배 증가시킬 수 있었으며, TiN의 경우 증착 속도도 16~44 nm/min으로 제어가 가능하다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.2
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• pp.147-153
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• 1998

Tungsten nitride is very attractive as absorber for X-ray lithographic mask and as a diffusion barrier for interconnecting metallization in Si VLSI technology. Microstructure of tungsten nitride films prepared by RF magnetron sputtering has been investigated as a function of deposition parameter. The crystal structure of sputtered films on silicon nitride membrane depends strongly on the NJAr gas flow ratio(0~18%1, gas pressure(l0~43mTorr). RF power (60~150W), target-substrate distance(4~8cm). Tungsten nitride films deposited at the $N_2/Ar$ gas flow ratio(- 10%). gas pressure(~10mmTorr), RF power(~150W) and target-substrate distance(6cm) are amorphous, but at other conditions are almost rough -surfaced polycrystalline. Amorphous films are very smooth($3.1\AA$ rms) and expected to be excellent absorber for X-ray mask.