• Title/Summary/Keyword: 단결정 실리콘

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Magnetic field effects of silicon melt motion in Czochralski crystal puller (초크랄스키 단결정 장치내 실리콘 용융액 운동의 자기장효과)

  • Lee, Jae-Hee
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.15 no.4
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    • pp.129-134
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    • 2005
  • A numerical analysis was performed on magnetic field effects of silicon melt motion in Czochralski crystal puller. The turbulent modeling was used to simulate the transport phenomena in 18' single crystal growing process. For small crucible angular velocity, the natural convection is dominant. As the crucible angular velocity is increased, the forced convection is increased and the distribution of temperature profiles is broadened. The cusp magnetic field reduces effectively the natural and forced convection near the crucible and the temperature profiles of the silicon fluids is similar in the case of conduction.

Effects of Surfactant Addition in Texturing Solution for Monocrystalline Si Solar Cells (단결정 실리콘 태양전지용 텍스쳐링 용액의 계면활성제 첨가 효과)

  • Kang, Byung Jun;Kwon, Soonwoo;Lee, Seung Hun;Chun, Seungju;Yoon, Sewang;Kim, Donghwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.74.1-74.1
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    • 2010
  • 단결정 실리콘 태양전지 공정에서 이방성 습식 식각 용액을 이용하여 기판 표면에 피라미드 구조를 형성하는 것을 텍스쳐링이라고 한다. 실리콘 기판의 표면을 식각하여 요철구조를 만들어줌으로써 셀 내부로 입사되는 광량을 증가시켜 태양전지의 단락 전류 및 효율 향상 효과를 얻을 수 있다. 일반적인 태양전지 공정에서는 요철구조를 형성할 시 따로 마스크를 사용하지 않으며, 태양전지 급 웨이퍼를 절삭손상층 식각 한 후, 강염기성 용액과 알코올의 혼합용액에 담가서 이방성 식각을 실시하여 요철 구조를 형성한다. 본 연구는 기존의 텍스쳐링 공정에서 사용되는 대표적인 용액인 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH)과 알코올의 혼합용액과 사메틸수산화암모늄(Tetramethylammonium Hydroxide, TMAH)과 알코올의 혼합용액에 Triton X-100 계면활성제를 각각 첨가하여 실험을 진행하였다. 식각된 태양전지용 실리콘 기판의 표면은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope)을 통하여 관찰하였고, 분광광도계(UV/VIS/NIR Spectrophotometer)로 반사도 값을 측정하여 기판의 특성을 평가하였다.

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PECVD를 이용한 SiNx 증착 조건에 따른 수소 패시베이션 개선 효과

  • Jo, Guk-Hyeon;Jang, Hyo-Sik
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.200.1-200.1
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    • 2013
  • 실리콘 태양전지 표면에는 구조적인 결함에 의해 소수 캐리어의 재결합이 일어난다. 재결합에 의해 캐리어의 반송자 수명은 줄어들게 되고, 태양전지의 효율은 감소하게 된다. 이를 줄이기 위해 태양전지 전 후면에 패시베이션을 하게 되는데, 이번 연구는 단결정 실리콘 태양전지 전면에 SiNx막을 증착함으로 수소 패시베이션이 반송자 수명에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 공정을 위해 $156{\times}156mm^2$, 200 ${\mu}m$, 0.5-3.0 ${\Omega}{\cdot}cm$ and p-type 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용하였고, SiNx막을 올리기 전에 KOH 8.5% 용액으로 SDR을 실행하였다. RF-PECVD 장비로 SiNx 막을 증착하였고 증착 온도는 $200{\sim}400^{\circ}C$, 반응기 내부의 압력을 200~1,000 mtorr, SiH4/NH3/N2 각각의 가스 비율 조절, 그리고 플라즈마 RF power 변화시킴에 따라 증착된 SiNx막의 균일도 및 특성을 분석하였다. 반사광 측정 장비인 Reflectometer장비로 막의 두께와 굴절률, 반사율을 측정하였고, 반송자 수명을 측정하여 태양전지의 표면결함을 최대한 패시베이션 시켜주는 조건에 대한 연구를 수행하였다.

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Oxygen Profiles and Precipitation Behavior in CZ Silicon Crystals Grown in A Transverse Magnetic Field (수평자장 하에서 성장된 CZ 실리콘 단결정의 산소 분포 및 석출거동)

  • Kim, Kyeong-Min;Choi, Kwang-Su;P. Smetana;T.H. Strudwick;Lee, Mun-Hui
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.2 no.2
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    • pp.119-125
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    • 1992
  • Oxygen segregation in horizontal-magnetic-field-applied Czochralski (HMCZ) silicon crystals has been studied as a function of magnetic field strength (B) and crucible rotation rate (C). Along the axis of 57mm din. <100> crystals grown under B=2, 3, 4 kG and C=4-15rpm, the oxygen distribution was usually saw-tooth shaped and fluctuated unevenly. Compared to the conventional CZ method, this result seems to indicate that the horizontal magnetic field, at levels used in the present experiment, had a destabilizing influence on oxygen transport to the growth interface. On the other hand, as C increased, the oxygen fluctuation lessened, and [0] increased overall. At B=2 kG, an oxygen profile in a level of 27-36 ppma was achieved by a programmed ramp of C. Oxygen precipitation behavior of the HMCZ silicon during a simulated device manufacturing process was compared and found to be inferior to that of typical CZ silicon. The uneven oxygen profile in the as-grown state was identified as the major source of poor precipitation uniformity in the HMCZ silicon.

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Study on Electrical Activation of As Ion Implanted Si(100) (As 이온이 주입된 단결정 실리콘(100)의 전기적 활성화 연구)

  • 이동건;문영희;손정식;손정식;김동렬;배인호;김말문;한병국;정광화
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.104-108
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    • 1995
  • Hall 효과 측정을 이용하여 As+이 주입된 다결정 실리콘의 열처리 조건에 따른 활성화 과정을 연구하였다. 주입된 이온의 농도 분포는 SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy)와 SUPREMIV 모의 실험으로 조사하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 활성층의 전자 면 농도 증가가 뚜렷이 나타났으며, Hall 이동도의 온도 의존성 측정으로 주입된 도우즈에 따라 이온 주입층의 활성화에 필요한 열처리 온도가 달라져야함을 알 수 있었다. 그리고, 접합 손실전류의 감소는 $800^{\circ}C$(30분)의 열처리에서 현저하게 나타났다.

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Incident Angle Dependence of Quantum Efficiency in c-Si Solar Cell or a-Si Thin Film Solar Cell in BIPV System (광 입사각이 BIPV에 적용되는 단결정 또는 비정질 실리콘 태양전지의 양자효율에 미치는 영향)

  • Kang, Jeong-Wook;Son, Chan-Hee;Cho, Guang-Sup;Yoo, Jin-Hyuk;Kim, Joung-Sik;Park, Chang-Kyun;Cha, Sung-Duk;Kwon, Gi-Chung
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.21 no.1
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    • pp.62-68
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    • 2012
  • The conversion efficiency of solar cells depending on incident angle of light is important for building-integrated photovoltaics (BIPV) applications. The quantum efficiency is the ratio of the number of charge carriers collected by the solar cell to the number of photons of a given energy shining on the solar cell. The analysis of angle dependence of quantum efficiencies give more information upon the variation of power output of a solar cell by the incident angle of light. The variations in power output of solar cells with increasing angle of incidence is different for the type of cell structures. In this study we present the results of the quantum efficiency measurement of single-crystalline silicon solar cells and a-Si:H thin-film solar cells with the angle of incidence of light. As a result, as the angle of incidence increases in single-crystalline silicon solar cells, quantum efficiency at all wavelength (300~1,100 nm) of light were reduced. But in case of a-Si:H thin-film solar cells, quantum efficiency was increased or maintained at the angle of incidence from 0 degree to about 40 degrees and dramatically decrease at more than 40 degrees in the range of visible light. This results of quantum efficiency with increasing incident angle were caused by haze and interference effects in thin-film structure. Thus, the structural optimization considering incident angle dependence of solar cells is expected to benefit BIPV.

$As^+$이온주입 단결정 실리콘의 Ellipsometric 연구

  • Kim, Sang-Gi;Lee, Won-Hong;Gwak, Byeong-Hwa;Lee, Sang-Hwan;Jo, Gyeong-Ik;Gwon, O-Jun;Lee, Jin-Hyo
    • ETRI Journal
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    • v.11 no.3
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    • pp.23-31
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    • 1989
  • 단결정 실리콘내에 $As^+$이온 주입에 의해 형성된 이온주입층의 특성을 ellipsometric 변수$(\psi,\Delta)$로 연구하였다. Ellimsometric 변수($(\psi,\Delta)$를 이온주입층의 두께 함수로 이론적인 ellipsometric 방정식을 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 spiral 곡선을 얻었으며, 이 곡선과 실제 측정된 시료의 ellipsometric 데이터는서로 잘 일치하였다. 이온주입층의 열처리 특성을 조사하기 위해 여러조건으로 급속 열처리한후, 비정질층의 재결정화 과정을 연구하였다.

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