• 제목/요약/키워드: $SiO_2$ layer

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비정질 실리콘 태양전지 고효율화를 위한 전면투명전도막/p 최적연구 (A optimum studies of TCO/p-layer for high Efficiency in Amorphous Silicon Solar cell)

  • 이지은;이정철;오병성;송진수;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.275-277
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    • 2007
  • 유리를 기판으로 하는 superstrate pin 비정질 태양전지에서 전면투명전도막(TCO)과 p-layer의 계면이 태양전지의 효율을 내는데 가장 큰 기여를 한다. 전면투명전도막(TCO)으로 현재 일반적으로 사용되는 ZnO:Al는 $SnO_2:F$ 보다 전기,광학적으로 우수하고, 안개율(Haze)높으며, 수소 플라즈마에서의 안정성이 높은 특정을 갖고 있다. 그래서 박막 태양전지 특성향상에 매우 유리하나, 태양전지로 제조했을 때, $SnO_2:F$보다 충진율(Fill factor:F.F)과 V_{\infty}$ 가 감소한다는 단점을 가지고 있다. 본 실험실에서는 $SnO_2:F$의 F.F가 72%이 나온 반면 ZnO:Al의 F.F은 68%에 그쳤다. 이들 원인을 분석하기 위해 TCO/p-layer의 전기적 특성을 알아 본 결과, $SnO_2:F$보다 ZnO:Al의 직렬저항이 높게 측정되었다. 이러한 결과를 바탕으로 p-layer 에 R={$H_2/SiH_4$}=25로 변화, p ${\mu$}c$-Si:H/p a-SiC:H 로 p-layer 이중 증착, p-layer의 boron doping 농도를 증가시키는 실험을 하였다. 직렬저항이 가장 낮았던 p ${\mu$}c$-Si:H/p a-SiC:H 로 p-layer 이중 증착에서 Voc는 0.95V F.F는 70% 이상이 나왔다. 이들 각 p층의 $E_a$(Activation Energy)를 구해본 결과, ${\mu$}c$-Si:H의 Ea 가 가장 낮은 것을 관찰 할 수 있었다.

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SiO2/Al2O3 적층 감지막의 두께 최적화를 통한 고성능 Electrolyte-insulator-semiconductor pH 센서의 제작 (Thickness Optimization of SiO2/Al2O3 Stacked Layer for High Performance pH Sensor Based on Electrolyte-insulator-semiconductor Structure)

  • 구자경;장현준;조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.33-36
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    • 2012
  • In this study, the thickness effects of $Al_2O_3$ layer on the sensing properties of $SiO_2/Al_2O_3$ (OA) stacked membrane were investigated using electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) structure for high quality pH sensor. The $Al_2O_3$ layers with a respective thickness of 5 nm, 15 nm, 23 nm, 50 nm, and 100 nm were deposited on the 5-nm-thick $SiO_2$ layers. The electrical characteristics and sensing properties of each OA membranes were investigated using metal-insulator-semiconductor (MIS) and EIS devices, respectively. As a result, the OA stacked membrane with 23-nm-thick $Al_2O_3$ layer shows the excellent characteristics as a sensing membrane of EIS sensor, which can enhance the signal to noise ratio.

전류 차단 층을 갖는 LED의 향상된 광세기 (Enhanced Luminous Intensity in LEDs with Current Blocking Layer)

  • 윤석범;권기영;최기석
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권7호
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    • pp.291-296
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    • 2014
  • GaN LED의 p-패드 금속과 에피층 사이에 $SiO_2$ 전류 절연 층을 제작하고, p-전극 금속의 패턴을 핑거(finger) 형태로 확장하여 형성함으로써, 대면적 고출력 소자에서 전류가 균일하게 퍼지도록 유도함과 동시에 p 패드 금속 표면에서의 광 손실을 줄여 광 출력을 증진시켰다. $SiO_2$ 절연 층의 면적과 두께를 다르게 하면서 광 출력의 증가를 비교 확인하였고, 실바코 사의 ATLAS 툴을 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시함으로써 LED 내 활성 층에서의 전류 밀도 분포를 계산하였다. $SiO_2$ 절연 층의 두께가 $50{\mu}m$$100{\mu}m$ 인 두 경우 모두, p 패드의 직경이 $105{\mu}m$이고 핑거의 폭은 $12{\mu}m$인 경우와 비교할 때, p 패드의 직경이 $100{\mu}m$이고 핑거의 폭이 $6{\mu}m$인 경우가 더 높은 광 출력 특성을 나타냈다.

에어로졸 데포지션 법을 이용하여 제조한 SiO2 후막의 구조 및 광학 특성 (Structural and Optical Properties of SiO2 Thick Films by Aerosol Deposition Process)

  • 장찬익;고중혁
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.6-12
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    • 2013
  • Aerosol deposition(AD) coating that enable fabricate films at low temperature have begun to be widely researched for the integration of ceramics as well to realize high-speed deposition rates. For application of ceramic thick film by AD to display and electronic ceramic industry, fabrication of dense structure with a no cracking is required. In this study, to fabricate dense ceramic thick film, the effect of crystal phase of starting powder was investigated. For this study, amorphous and crystalline $SiO_2$ powders were used as starting powders. Two types of $SiO_2$ powders were deposited on glass substrate by AD. In the case of amorphous $SiO_2$ powder, the deposited films had extremely incompact and opaque layer, irrespective of particle size. In contrast to amorphous powder, in the case of crystalline powder, porous structure layer and dense microstructure with no cracking layer were fabricated depending on the particle size. The optimized starting powder size for dense coating layer was $1{\sim}2{\mu}m$. The transmittance of film reached a maximum of 76% at 800 nm.

N형 양면 수광 태양전지를 위한 레이저 공정의 후면 패시베이션 적층 구조 영향성 (Effect of Laser Ablation on Rear Passivation Stack for N-type Bifacial Solar Cell Application)

  • 김기륜;장효식
    • 한국재료학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.262-266
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    • 2020
  • In this paper, we investigated the effect of the passivation stack with Al2O3, hydrogenated silicon nitride (SiNx:H) stack and Al2O3, silicon oxynitride (SiONx) stack in the n type bifacial solar cell on monocrystalline silicon. SiNx:H and SiONx films were deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition on the Al2O3 thin film deposited by thermal atomic layer deposition. We focus on passivation properties of the two stack structure after laser ablation process in order to improve bifaciality of the cell. Our results showed SiNx:H with Al2O3 stack is 10 mV higher in implied open circuit voltage and 60 ㎲ higher in minority carrier lifetime than SiONx with Al2O3 stack at Ni silicide formation temperature for 1.8% open area ratio. This can be explained by hydrogen passivation at the Al2O3/Si interface and Al2O3 layer of laser damaged area during annealing.

흡수층을 이용한 무반사, 무정전용 광학박막의 설계 (The design of the optical film for absorbent ARAS coating)

  • 박문찬;손영배;정부영;이인선;황보창권
    • 한국안광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.7-11
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    • 2000
  • ITO, $TiN_xW_y$, Ag 등의 전도성 흡수층으로 무반사, 무정전 광학박막을 Essential Macleod 프로그램을 이용하여 설계했다. 그 결과 [공기 ${\mid}SiO_2{\mid}TiN_xW{\mid}$ 유리] 층은 단 두층코팅막으로 가시광선 파장영역(45~700nm)에서 넓게 무반사 코팅이 되었다. 이 때 반사률과 투과률은 각각 0.5% 미만과 약 75%이다. [공기 $SiO_2{\mid}TiO_2{\mid}SiO_2{\mid}ITO {\mid}$ 유리] 층은 약 0.5% 미만의 반사률이 있는 무반사 코팅이 되며 투과률은 97% 이상이며, 450nm 파장 영역부근에서 투과률이 비교적 낮은 것은 ITO의 흡수계수 영향 때문이다. 또한 [공기 $SiO_2{\mid}TiO_2{\mid}SiO_2{\mid}Ag{\mid}$ 유리] 층은 반사률이 1~2%인 AR코팅이며 투과률은 96% 이상이다.

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ONO 구조의 nc-si NVM의 전기적 특성

  • 백경현;정성욱;장경수;유경열;안시현;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.136-136
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    • 2011
  • 반도체 및 전자기기 산업에 있어서 NVM은 아주 중요한 부분을 차지하고 있다. NVM은 디스플레이 분야에 많은 기여를 하고 있는데, 측히 AMOLED에 적용이 가능하여 온도에 따라 변하는 구동 전류, 휘도, color balance에 따른 문제를 해결하는데 큰 역할을 한다. 본 연구에서는 bottom gate 구조의 nc-Si NVM 실험을 진행하였다. P-type silicon substrate (0.01~0.02 ${\Omega}-cm$) 위에 Blocking layer 층인 SiO2 (SiH4:N2O=6:30)를 12.5nm증착하였고, Charge trap layer 층인 SiNx (SiH4:NH3=6:4)를 20 nm 증착하였다. 마지막으로 Tunneling layer 층인 SiOxNy은 N2O (2.5 sccm) 플라즈마 처리를 통해 2.5 nm 증착하였다. 이러한 ONO 구조층 위에 nc-Si을 50 nm 증착후에 Source와 Drain 층을 Al 120 nm로 evaporator 이용하여 증착하였다. 제작한 샘플을 전기적 특성인 Threshold voltage, Subthreshold swing, Field effect mobility, ON/OFF current ratio, Programming & Erasing 특성, Charge retention 특성 등을 알아보았다.

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High-Performance Amorphous Indium-Gallium Zinc Oxide Thin-Film Transistors with Inorganic/Organic Double Layer Gate Dielectric

  • 이태호;김진우;노용한
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.465-465
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    • 2013
  • Inorganic 물질인 SiO2 dielectric 위에 organic dielectric PVP (4-vinyphenol)를 spin coating으로 올려, inorganic/organic dielectric 형태의 double layer구조로 High-performance amorphous indiumgallium zinc oxide thin-film transistors (IGZO TFT)를 제작하여 보았다. SiO2 dielectric을 buffer layer로 80 nm, PVP는 10Wt% 400 nm로 구성하였으며, 200 nm single SiO2 dielectric과 동일한 수준의 leakage current 특성을 MIM Capacitor 구조를 통해서 확인할 수 있었다. 이 소자의 장점은 용액공정의 도입으로 공정 시간의 단축 및 원가 절감을 이룰 수 있으며, dielectric과 channel 사이의 균일한 interface의 형성으로 interface trap 개선 및 Yield 향상의 장점을 갖는다. 우리는 실험을 통해서 SiO2 buffer layer가 수직 electric field에 의한 leakage current을 제어하고, PVP dielectric은 interface를 개선하는 것을 확인하였다. Vth의 negative shift 및 slope의 향상으로 구동전압이 줄어들고, 균일한 I-V Curve 형성을 통해서 Process Yield의 향상을 확인하였다.

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매개층 산화마그네슘막을 이용한 백금박막 미세발열체의 제작과 마이크로 유량센서에의 응용 (Fabrication of Micro-heaters Using MgO as Medium Layer and It`s Application for Micro-Flowsensors)

  • 홍석우;조정복;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.358-361
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    • 1999
  • This paper describes on the fabrication and characteristics of hot-film type micro-flowsensors integrated with Pt-RTD\`s and micro-heater on the Si substrate, in which MgO thin-films were used as medium layer in order to improve adhesion of Pt thin-films to SiO$_2$ layer The MgO layer improved adhesion of Pt thin-films to SiO$_2$` layer without any chemical reactions to Pt thin-films under high as gas flow rate and its conductivity increased due to increase of heat-loss from sensor to external. Output voltage was 82 mV at N2 flow rate of 2000 sccm/min, heating power of 1.2W. The respons time was about 100 msec when input flow was step-input

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비정질 실리콘 태양전지에서 투명전도막/p층 계면 특성분석 (The characteristic analysis of TCO/p-layer interface in Amorphous Silicon Solar cell)

  • 이지은;이정철;오병성;송진수;윤경훈
    • 신재생에너지
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    • 제3권4호
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    • pp.63-68
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    • 2007
  • 유리를 기판으로 하는 superstrate pin 비정질 실리콘 태양전진에서 전면 투명전도막(TCO)과 p-층의 계면은 태양전지 변환효율에 큰 영향을 미친다. 면투명전도막(TCO)으로 현재 일반적으로 사용되는 ZnO:Al는 $SnO_2:F$보다 전기, 광학적으로 우수하고, 안개율 (Haze)높으며, 수소 플라즈마에서 안정성이 높은 특징을 갖고 있다. 그래서 박막 태양전지의 특성향상에 매우 유리하나, 태양전지로 제조했을 때, $SnO_2$보다 충진율(Fill Factor:F.F)과 $V_{oc}$가 감소한다는 단점을 가지고 있다. 본 실험실에서는 $SnO_2:F$dml F.F.가 72%이 나온 반면 ZnO:Al의 F.F은 68%에 그쳤다. 이들 원인을 분석하기 위해 TCO/p-layer의 전기적 특성을 알아 본 결과, $SnO_2:F$보다 ZnO:Al의 직렬저항이 높게 측정되었다. 이러한 결과를 바탕으로 p-layer에 $R=(H_2/SiH_4)=25$로 변화, p ${\mu}c$-Si:H/p a-SiC:H로 p-layer 이중 증착, p-layer의 boron doping 농도를 증가시키는 실험을 하였다. 직렬저항이 가장 낮았던 p ${\mu}c$-Si:H/p a-SiC:H 인 p-layer 이중 증착에서 $V_{oc}$는 0.95V F.F는 70%이상이 나왔다. 이들 각 p층의 $E_a$(Activiation Energy)를 구해본 결과, ${\mu}c$-Si:H의 Ea 가 가장 낮은 것을 관찰 할 수 있었다.

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