• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.141-142
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• 2008

다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 만들기 위해 가장 많이 사용되는 제작방법은 비정질 실리콘을 기판에 형성한 뒤 결정화 시키는 방법이다. 고온에서 장시간 열처리하는 고상 결정화(SPC)와 레이저를 이용한 결정화(ELA)가 자주 사용되어진다. 그러나 SPC의 경우는 고온에서 장시간 열처리하기 때문에 유리 기판이 변형될 수 있고 ELA의 경우 장비가격이 비싸고 표면일 불균일하다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서 화학 기상 증착법(저온 공정)을 이용하여 비정질 실리콘 박막을 증착 시키고, 이를 금속 촉매를 이용하여 금속 유도 결정화 방법(MIC)으로 결정화 시키는 공정을 이용하였다. 유리 기판 상부에 버퍼 층을 형성한 후 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD)을 이용하여 비정질 실리콘을 증착하고 Ni-solution을 이용하여 얇게 Ni 코팅하고 그 시료를 약 $650^{\circ}C$의 Rapid Thermal Annealing(RTA) 공정을 이용하여 비정질 실리콘을 다결정 실리콘으로 결정화 시키는 연구를 진행하였다. Ni 코팅시간은 20분, RTA 공정은 5시간의 진행시간을 거쳐야 최적의 결정화 정도를 만들어낸다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.426-426
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• 2008

ZnO 박막과 Al이 도핑된 ZnO 다결정질 박막을 rf magnetron sputtering 방법을 이용하여 Si(100) 기판과 코닝글라스 기판에 증착하여 박막의 광학적 특성을 Spectro-scopic Ellipsometry (SE, Woollam사)와 UV-VIR-NIR Sphectrophotometry (SP, Varian사)를 사용하여 분석하였다. SE 측정은 입사각도 55도에서 75도까지 5도 간격으로 파장범위 250 - 1700 nm 에서 3 nm 간격으로 측정하였으며, SP 측정은 수직입사로 250-3000 nm 파장범위에서 1 nm 간격으로 투과도와 반사도를 측정하였다. 측정된 데이터들은 Lorentz Oscillator 모델과 Drude free electron 모델이 결합된 분산관계식을 사용하여 전산 맞춤을 하여 분석하였다. ZnO 박막의 optical band gap energy 는 3.3 eV로 측정되었으며, Al 도핑에 따른 자유전하농도가 증가에 의하여 Burstein-Moss 효과에 따르는 optical band gap energy의 증가 거동을 보였다. 또한 자유전하농도 증가에 따라 band edge 부근에서 나타나는 excitonic transition 에 기인하는 유전함수 피크의 broadening이 관찰되었으며, high frequency dielectric constant는 자유 전하농도에 관계없이 3.689${\pm}$0.05 eV 의 값을 가졌다. Drude free electron 모델을 사용하여 plasma frequency를 구하고 이로부터 얻어진 optical mobility 와 Hall mobility를 비교하여 ZnO계 다결정질 박막에서의 결정립계가 이동도에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.6
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• pp.589-604
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• 1996

화학증착기에 의한 실리콘막의 증착에서 증착기의 기초 진공도는 잔류가스로부터 실리콘 막내로 유입되는 oxygen, carbon과 같은 분순물의 양을 결정하며, 따라서 증착 거동 및 막의 결정성에 영향을 줄 수 있는 공정 변수이다. 본 연구에서는 고진공 화학증착기를 이용하여 기초 진공도는 비정질 실리콘의 증착과 결정화에 미치는 영향을 조사하였다. 높은 기초 진공도는 비정질/결정질 천이 증착온도의 감소를 가져왔다. 또한 비정질 실리콘막의 결정화 속도 및 박막 결정성을 향상시키는 것으로 조사되었다. 이와 같은 기초 진공도의 영향은 증착시 잔류가스에 함유되는 O, C과 같은 불순물의 영향으로 설명될 수 있었다. 기초 진공도에 따른 실리콘 막의 결정성 향상은 다결정 실리콘 박막 트렌지스터의 구동 특성을 향상시키는 것으로 조사되었다. 기초 진공도가 10-3Torr에서 10-5Torr 로 증가함에 따라 전자 이동도는 17$\textrm{cm}^2$/V.s에서 25$\textrm{cm}^2$/V.s로 증가하였으며 누설전류는 감소하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.218-218
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• 2007

고체 전해질로서 $CsH_2PO_4$결정은 $230^{\circ}C$ 이상에서 전기전도도가 $10^{-2}\;{\Omega}^{-1}cm^{-1}$의 값에 도달하는 초양성자(Superprotonic) 상태로 상전이를 한다. 이러한 이유로 $CsH_2PO_4$ 결정은 $230^{\circ}C$ 부근에서 사용할 수 있는 연료전지로 개발되어왔다. 실용적인 면에서 단결정의 경우보다 다결정의 물성 및 응용 연구가 많았는데, 입자 크기에 따른 체계적인 연구는 잘 이루어지지 않았다. 본 발표에서는 $CsH_2PO_4$ 다결정을 합성하여 SEM 및 micro Raman spectra를 조사하였다. SEM의 결과 입자들의 평균 크기는 100 nm 이었으며, micro Raman spectra는 Bulk $CsH_2PO_4$의 spectra 와 큰 차이를 보이지 않았다. $PO_4$의 내부진동은 거의 같은 주파수대를 보여주나, $300\;cm^{-1}$이하의 저주파 수 영역에서는 광학적 포논의 픽이 잘 보이지 않았다. 그 원인이 micro Raman 장치의 측정 특성인지, 물리적 변화인지는 확실치 않다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.70-71
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• 2007

Multicrystalline silicon(mc-Si) solar cells are steadily increasing their share of the PV market due to the lower material costs. However, commercial mc-Si solar cells have lower efficiency than singlecrystalline silicon solar cells. To improve efficiency of mc-Si solar cells, it is important to reduce optical losses from front surface reflection. Isotropic etching with acid solution based on hydrofluoric acid(HF) and nitric acid$(HNO_3)$ is one of the promising methods that can reduce surface reflectance for mc-Si solar cells. Anisotropic etching is not suitable for mc-Si because of its various grain orientations. In this paper, we isotropically etched mc-Si using acid solution. After that, etched surface was observed by Scanning Electron Microscope(SEM) and surface reflectance was measured. We obtained 29.29% surface reflectance by isotropic etching with acid solution in wavelength from 400nm to 1000nm for fabrication of mc-Si solar cells.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.3
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• pp.268-274
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• 1995

세라믹재료의 동탄성계수 측정을 위한 공진주파수 측정장치를 구성하였다. 구조용 세라믹 재료로 이용되는 $Al_{2}$O_{3}$, SiC, $Si_{3}$N_{4}$의 온도를 120$0^{\circ}C$까지 5$0^{\circ}C$의 온도간격으로 올리면서 torsional resonant frequency와 flexural resonant frequency를 측정하고, 측정된 공진주파수로부터 각 재료의 탄성계수를 구하였다. SiC의 경우는 120$0^{\circ}C$의 온도까지 탄성계수가 선형적으로 감소하였으나, $Al_{2}$O_{3}$와 $Si_{3}$N_{4}$의 경우에는 각각 100$0^{\circ}C$와 80$0^{\circ}C$까지는 선형적으로 감소하나, 그 이상의 온도에서는 탄성게수의 감소폭이 증가하는 현상을 보였다. 이러한 현상은 다결정재료에서의 grain boundary sliding에 의한 것으로 알려져 있다. 상온에서 공진법으로 측정된 동탄성계수의 측정결과는 초음파법으로 측정한 결과와 비교하였는데, 4% 내에서 서로 일치하는 결과를 보였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.4 no.2
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• pp.97-104
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• 1991

W/Si의 조성비가 2.6인 CVD텅스텐 실리사이드를 어닐링처리 하지 않고 바로 wet oxidation하여 polycide구조에서 다결정 실리콘 내의 인의 농도가 실리사이드의 산화반응 속도에 미치는 영향을 조사하여 직선-포물선적 속도법칙을 토대로 하여 분석 조사하였다. 텅스텐 실리사이드의 산화속도는 다결정 실리콘 내의 도편트 인의 농도가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 직선적 속도상수와 포물선적 속도상수 모두 인의 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 직선적 속도상수에 대한 활성화 에너지는 인의 농도가 증가함에 따라 감소하였으나 포물선적 속도상수에 대한 활성화 에너지는 인 농도와 무관한 것으로 나타났다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.10 no.10
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• pp.1034-1040
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• 1997

A solar cell conversion effiency was degraded by grain boundary effect in polycrystalline silicon. Grain boundaries acted as potential barriers as well as recombination centers for the photo-generated carriers. To reduce these effects of the grain boundaries we investigated various influencing factors such as emitter thickness thermal treatment preferential chemical etching of grain boundaries grid design contact metal and top metallization along boundaries. Pretreatment in $N_2$atmosphere and gettering by POCl$_3$and Al were performed to obtain multicrystalline silicon of the reduced defect density. Structural electrical and optical properties of slar cells were characterized before and after each fabrication process. Improved conversion efficiencies of solar cell were obtained by a combination of pretreatment above 90$0^{\circ}C$ emitter layer of 0.43${\mu}{\textrm}{m}$ Al diffusion in to grain boundaries on rear side fine grid finger top Yb metal and buried contact metallization along grain boundaries.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.10 no.8
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• pp.794-799
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• 1997

Poly-Si films have been prepared by solid phase crystallization of LPCVD(low-pressure CVD) amorphous silicon. The crystallinity of poly-Si films has been derived from UV reflectance spectrum and lies in the range between 70% and 80% . From XRD measurement the peak at 28.2$^{\circ}$from (111) plane is dominantly detected in the SPC poly-Si films, The average grain size of poly-Si film is determined by the image of SEM and varies from 4000 $\AA$ to 8000$\AA$. The electrical conductivity of as-deposited amorphous silicon film is about 2.5$\times$10$^{-7}$ ($\Omega$.cm)$^{-1}$ , and 3~4$\times$10$^{-6}$ ($\Omega$.cm)$^{-1}$ of room temperature conductivity is the SPC poly-Si films. The conductivity activation energies are 0.5~0.6 eV or the 500$\AA$-thick poly-Si films.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.10
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• pp.1001-1007
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• 1996

The conduction mechanisms of the off-current in low temperature (.leq. >$600^{\circ}C$) processed polycrystalline silicon thin film transistors (LTP poly-Si TFT'S) have been systematically studied. Especially, the temperature and bias dependence of the off-current between hydrogenated and nonhydrogenated poly-Si TFT's were investigated and compared. The off-current of nonhydrogenated poly-Si TF's is because of a resistive current at low gate and drain voltage, thermally activated current at high gate and low drain voltage, and Poole-Frenkel emission current in the depletion region near the drain at high gate and drain voltage. After hydrogenation it has shown that the off -current mechanism is caused mainly by thermal activation and that the field-induced current component is suppressed.