• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.301-304
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• 2007

다결정 태양전지의 원료인 폴리실리콘을 생산하는 방법 중 하나인 지멘스 방법에서 사용되는 실리콘 코어로드를 금속 계열의 코어로드로 대체하기 위한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 실리콘 코어로드의 대체물질 후보로서 고융점 금속인 텅스텐, 탄탈륨, 몰리브덴을 선택하였고, co-sputtering system을 이용하여 다성분계의 박막을 실리콘 기판에 증착시켜 $800^{cdot}C$에서 $1000^{cdot}C$의 고온에서 열처리 후 박막의 형상변화 및 확산정도를 관찰하였다. 열처리 온도에 따른 박막의 형상 및 확산 정도를 관찰하기 위하여 Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometer(XRD), transmission electron microscopy(TEM), auger electron spectroscopy(AES)가 사용되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.81-81
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• 2010

유리기판위에 큰 결정입자를 갖는 실리콘 (폴리 실리콘) 박막을 제조하는 것은 가격저가화 및 대면적화 측면 같은 산업화의 높은 잠재성을 가지고 있기 때문에 그동안 많은 관심을 가지고 연구되어 오고 있다. 다양한 방법을 이용하여 다결정 실리콘 박막을 만들기 위해 노력해 오고 있으며, 태양전지에 응용하기 위하여 연속적이면서 10um이상의 큰 입자를 갖는 다결정 실리콘 씨앗층이 필요하며, 고속증착을 위해서는 (100)의 결정성장방향 등 다양한 조건이 제시될 수 있다. 다결정 실리콘 흡수층의 품질은 고품질의 다결정 실리콘 씨앗층에서 얻어질 수 있다. 이러한 다결정 실리콘의 에피막 성장을 위해서는 유리기판의 연화점이 저압 화학기상증착법 및 아크 플라즈마 등과 같은 고온기반의 공정 적용의 어려움이 있기 때문에 제약 사항으로 항상 문제가 제기되고 있다. 이러한 관점에서 볼때 유리기판위에 에피막을 성장시키는 방법으로 많지 않은 방법들이 사용될 수 있는데 전자 공명 화학기상증착법(ECR-CVD), 이온빔 증착법(IBAD), 레이저 결정화법(LC) 및 펄스 자석 스퍼터링법 등이 에피 실리콘 성장을 위해 제안되는 대표적인 방법으로 볼 수 있다. 이중에서 효율적인 관점에서 볼때 IBAD는 산업화측면에서 좀더 많은 이점을 가지고 있으나, 박막을 형성하는 과정에서 큰 에너지 및 이온크기의 빔 사이즈 등으로 인한 표면으로의 damages가 일어날 수 있어 쉽지 않는 방법이 될 수 있다. 여기에서는 이러한 damage를 획기적으로 줄이면서 저온에서 결정화 시킬 수 있는 cold annealing법을 소개하고자 한다. 이온빔에 비해서 전자빔의 에너지와 크기는 그리드 형태의 렌즈를 통해 전체면적에 조사하는 것을 쉽게 제어할 수 있으며 이러한 전자빔의 생성은 금속 필라멘트의 열전자가 아닌 Ar플라즈마에서 전자의 분리를 통해 발생된다. 유리기판위에 흡수층 제조연구를 위해 DC 및 RF 스퍼터링법을 이용한 비정질실리콘의 박막에 대하여 두께별에 따른 밴드갭, 캐리어농도 등의 변화에 대하여 조사한다. 최적의 조건에서 비정질 실리콘을 2um이하로 증착을 한 후, 전자빔 조사를 위해 1.4~3.2keV의 다양한 에너지세기 및 조사시간을 변수로 하여 실험진행을 한 후 단면의 이미지 및 결정화 정도에 대한 관찰을 위해 SEM과 TEM을 이용하고, 라만, XRD를 이용하여 결정화 정도를 조사한다. 또한 Hall효과 측정시스템을 이용하여 캐리어농도, 이동도 등을 각 변수별로 전기적 특성변화에 대하여 분석한다. 또한, 태양전지용 흡수층으로 응용을 위하여 dark전도도 및 photo전도도를 측정하여 광감도에 대한 결과가 포함된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.451-451
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• 2009

CdTe는 에너지밴드갭이 1.45eV인 직접천이헝 II-VI 화합물 반도체로서 높은 광홉수율과 가시광 영역의 에너지밴드캡으로 태양전지, x-선 검출기 등에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)으로 Si 기판위에 CdTe 에피 박막을 성장 하고자 하였다. Cd, Te의 금속유기 화합물로는 Dimethylcadmium(DmCd)과 Diisopropyltellurium(DIPTe)을 사용하였다. 기판으로는 Si 을 사용하였으며 박막성장 온도를 $360^{\circ}C\;{\sim}\;500^{\circ}C$로 제어하여 에피박막이 형성되는 조건을 얻고자 하였다. $360^{\circ}C$, $450^{\circ}C$에서 성장된 CdTe박막은 다양한 방향이 존재하는 다결정 구조 였으며 $500^{\circ}C$의 경우 단결정 에피 박막 성장이 이루어졌음을 확인하였다. 본 연구를 통한 CdTe 에피박막은 기존의 열증착 등으로 제조되는 다결정 CdTe 박막과 비교하여 높은 에너지변환 효율을 얻을 것으로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.253-254
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• 2009

본 연구는 다결정 알루미나 소결체와 사파이어웨이퍼(sapphire wafer)의 견고한 접합을 위해 활성금속 Ti가 함유된 Active Filler Metal을 사용하였고, 이를 브레이징한 후 접합 반응층과 Ti 거동 특성에 관한 것이다. 브레이징 (brazing)은 Ar 분위기 종에 $850^{\circ}C$에서 이행하였으며. 이때 다결정 알루미나, 사파이어와 Active Filler Metal 사이의 접합 반응층을 확인하였다. Active Filler Metal 내어| 존재하는 Ti가 접할 반응층의 양계면에 집중되는 것을 SEM을 이용하여 확인하였다. 또한 EDS Line Scanning을 실시하여 접합부에서 원소들의 분포를 관찰하였다.

• 분석과학
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• 제24권2호
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• pp.105-112
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• 2011

태양전지용 박막 규소나 차세대 반도체용 박막트랜지스터의 원료로 사용 가능한 하이드로폴리실란의 합성과 물성 분석에 관한 연구이다. 이러한 하이드로폴리실란을 유기 치환기가 없는 사염화규소를 사용하여 합성한 것이 가장 큰 특징이며, 일반적으로 알칼리금속을 사용한 환원법으로 유기용매에 가용성인 하이드로폴리실란을 합성하는 최적 조건을 확립하고자 하였으며 하이드로폴리실란 용액은 그 물성을 여러 가지 분석 방법을 사용하여 조사하였으며 또한 열분해 실험을 통해 무정형 또는 다결정성 규소로 전환시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권1호
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• pp.27-32
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• 1998

In-Sit반응소결에의해 Si과 AI금속분말을 이용하여 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스를 합성하였다. 합성된 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN복합세라믹스의 미세조직과 결정구조를 해석하기 위해, OM, TEM, XRD및 EDX를 이용하였으며, Si$_{3}$N$_{4}$-AIN -20wt.%AIN복합세라믹스에서 Si의 질화율은 97%로 가장 높았다. Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스에서 Si의 질화율은 AI첨가량 증가에 따라 감소하였다. 대부분의 AI입자들은 다결정 AI입자들은 다결정 AIN(4-H구조)로 완전질화되었으며, 따라서 잔류 AI상은 반응소결체내에서 관찰되지 않았다. Si$_{3}$N$_{4}$의 결정구조는 $\alpha$와 $\beta$구조가 혼재된 상태이며, 잔류 Si입자내에서는 미소균열 및 전위가 관찰되었다. AI/Si$_{3}$N$_{4}$와 Si$_{3}$N$_{4}$ 두계면에서 이들은 거친 형상을 보이지만, 계면반응상은 관찰되지 않았다.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권6호
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• pp.785-792
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• 2011

Equal channel angular(ECA) pressing is the established processing technique in which a polycrystalline metal is pressed through the die to achieve a very high plastic strain. Therefore, the capability to produce an ultra-fine grain size in the materials is provided. To investigate that mechanical properties at elevated temperature have the ultrafine grain ECA pressing, experiments were conducted on an Al-4.8% Mg-0.07% Mn-O.06% Si alloy. After having been solution treated at 773K for 2hrs, the billet for ECA pressing was inserted into the die. And it was pressed through two channel of equal to cross section intersecting at a 90 degree angle. The billet can be extrude repeatedly because of 1:1 extrusion ratio. Since the billet is passed through the cannel for 2 times, a large strain is accumulated in the alloy. The tensile tests on elevated temperature were carried out with initial strain rate of $10^{-3}s^{-1}$ at eight temperature distributed from 293K to 673K.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권12호
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• pp.29-34
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• 2000

금속유도 측면 결정화에 의해 제작된 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)의 전기적 스트레스의 효과에 대해 연구하였다. MILC로 제작된 TFT에 전기적 스트레스가 인가될 때, off-state 전류가 100배에서 10000배까지 감소한다. 그러나 전기적 스트레스를 인가한 소자를 관상로에서 열처리를 할 경우 열처리온도가 증가할 수록 off-state 전류가 다시 증가했다. 열처리온도에 따른 off-state 전류의 의존성으로부터 MILC 다결정 실리콘 박막내 트랩준위의 활성화에너지(0.34eV)를 얻어냈다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권1호
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• pp.57-62
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• 1999

유리기판 위에 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 형성하기 위해서 램프 Scanning 열처리 장치를 개발하였다. 선형 램프를 Scanning 함으로써 대면적 유리기판에의 적용 가능성을 높였으며 TFT의 채널 부분은 금속 유도 측면 결정화 방법에 의해 결정화 시켰다. 할로겐 램프에 의한 빛은 투명 유리기판은 가열시키지 않고 ,island 행태의 실리콘 박막만을 가열시킬 수 있었다. 실리콘 산화막으로 이루어진 Capping layer를 적용하였고 이때의 성장 속도는 Capping layer가 없는 경우보다 35배 정도로 빠른 MILC 성장 속도를 나타내었다. 할로겐 램프를 약 1.4mm/sec의 속도록 Scanning한 경우 유리기판의 손상 없이 18-27${\mu}m/scan$ 정도의 결정화를 나타내었다. 이와 같이 제작된 다결정 실리콘 박막으로 제작된 TFT는 전자이동도 130$cm^2/V{\cdot}sec$의 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권1호
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• pp.21-26
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• 1997

고주파 마그네트론 반응성 스퍼터링(rf magnetron reactive sputtering)으로 티타늄산화물 박막을 제조하여 산소비율에 따른 반응성 스퍼터링의 증착기구를 조사하고 산소비율 및 기판온도에 따른 산화물 조성의 변화, 미세조직, 광학적 특성의 변화를 연구하였다. 기존의 진공기상증착법으로 증착만 박막에 비해, 금속타겟을 사용하여 높은 증착속도를 얻을 수 있는 반응성 마그네트론 스퍼터링으로 성막한 티타늄산화물 박막은 치밀도가 우수하여 높은 굴절률(2.06)과 높은 광투과율을 보였다. 상온에서 성막된 티타늄 산화물박막의 경우, 산소비율이 낮은 조건에서는 다결정형의조직을 보였으나 산소비율이 높은 경우에는 비정질조직을 나타냈으며, 기판온도가 30$0^{\circ}C$ 이상에서는 산소비율에 상관없이 다결정형의 조직을 나타냈다. 하지만 산소비율이 임계값이상에서는 박막의 조성, 증착속도 등이 거의 변하지 않는 안정된 증착조건을 보였다. 30% 이상의 산소비율의 반응성 스퍼터링의 조건에서는 TiO$_{2}$의 조성의 박막으로 성장하여 약 3.82-3.87 eV의 band gap을 나타냈으며 기판온도의 증가에 따라 비정질 TiO$_{2}$에서 다결정 TiO$_{2}$으로 조직의 변화를 보여 광투과도도 약간 증가하는 경향을 나타냈다.