• 제목/요약/키워드: 도너 밀도

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$TiO_2$를 첨가한 산화 아연 바리스터에 대한 열자격전류의 기원 (The origin of thermally stimulated current in zinc oxide varistors with $TiO_2$ additions)

  • 장경욱;이성일;이준웅
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권2호
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    • pp.161-167
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    • 1993
  • ZnO 바리스터의 비선형 전도특성은 입자의 구조로부터 설명할 수 있다. 본 논문에서는 ZnO 바리스터의 입자구조에 트랩된 캐리어를 분석하기 위해서 TSC 측정 기법을 사용하였다. 측정 결과로 부터 네개의 TSC피크를 얻었다. 고온으로 부터 첫번째 두번째와 세번째 TSC피크의 기원은 각각 트랩, 도너 밀도 및 입계층의 트랩으로 나타나고 네번째 피크의 기원은 공핍층에 있는 도너 이온의 탈분극에 의해서 기인하는 것으로 사료된다. .alpha.$_{1}$피크의 활성화 에너지는 약 0.33-1.42eV였다. 또한 바리스터의 예비동작 영역에서의 전도특성은 .alpha.$_{1}$과 .alpha.$_{2}$피크의 값에 지배된다는 것을 확인하였다.

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$Co^60$-$\gamma$선 조사에 따른 MOS구조의 계면 및 산화막내에서의 특성변화 (The variation of chracteristics induced by $Co^60$-$\gamma$ray at the interface and oxide layer of MOS sructure)

  • 김봉흡;류부형;이상돈
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제1권3호
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    • pp.269-277
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    • 1988
  • P형 Si(100)로 제작한 MOS 커패시터에 $Co^{60}$-.gamma.선을 주사한 후 고주파 C-V특성 곡선으로 부터 방사선 조사에 의해 유발된 산화막안의 트랩전하의 거동 및 Si- $SiO_{2}$계면에서의 트랩밀도 분포의 변화를 검토하였다. 산화막 느랩전하는 .gamma.선 흡수선량 증가와 더불어 증가하다가 $10^{7}$ rad 부근에서부터 서서히 포화하는 경향이 나타났으며 게면트랩밀도의 분포모양은 흡수선량의 증가와 더불어 전형적인 이그러진 W자형에서 넓혀진 V자형 분포로 변화하였으나 최소값은 항상 진성페르미준위( $E_{i}$)부근에 있었으며 그 밀도는 1.0*$10^{11}$~7.5*$10^{11}$[개/$cm^{2}$/eV]로 계산되었다. 또한, 일정 바이어스전압하에서의 조사선량에 따른 $V_{fb}$ 의 변화는 현저하지는 않았으나 바이어스 전압을 +12V로 인가할 때 변화방향의 반전상태가 관측되었다. 그 이유로는 Si측의 계면 부근에서 일어난 눈사태 전자가 산화막내로 주입됨에 따라 도너형 양전하의 수가 감소되기 때문으로 추정되었다.되었다.

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$ZnO-Bi_2O_3$ 계 바리스터에서 후열처리가 DC 열화 특성에 미치는 영향 (Influence of post-annealing on DC degradation characteristics in $ZnO-Bi_2O_3$ Varistor)

  • 소순진;김영진;소병문;박춘배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.333-336
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    • 1999
  • The relationship between the DC degradation characteristics of the $ZnO-Bi_2O_3$ varistor and post-annealing is investigated in this study. $ZnO-Bi_2O_3$ varistors containing $SiO_2$ range 0.3 mol% were fabricated by standard ceramic techniques. The post- annealing is performed at $550^{\circ}C$ for 0, 1.5 and 5h. A little phase transition is found according to the analysis of X-ray diffraction. DC degradation tests were conducted at $115\pm3^{\circ}C$ for periods up to 22h. Current-voltage analysis was used to determine nonlinear coefficients($\alpha$). Capacitance-voltage analysis enable the donor density($N_d$) and the barrier height($E_B$) to be determined. From above analysis, it is found that the past-annealing for 5h improved degradation characteristics in $ZnO-Bi_2O_3$ with Si additive.

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GaP단결정의 성장과 특성에 관하여 (On the growth and properties of GaP single crystals)

  • 김선태;문동찬
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제5권3호
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    • pp.284-294
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    • 1992
  • 합성용질확산법으로 GaP단결정을 성장시키고 몇가지 성질을 조사하였다. 정지상태에서 결정의 성장속도는 1.75[mm/day]이었고 결정성장용 석영관을 전기로내에서 하강시키므로써 양질의 GaP 단결정을 성장하였다. 에치피트밀도는 결정의 성장축 방향으로 3.8*$10^{4}$[$cm^{-2}$]부터 2.3*$10^{5}$[$cm^{-2}$] 까지 증가하였다. 성장된 GaP결정의 이동도와 캐리어농도는 실온에서 197.49[$cm^{2}$/V.sec]와 6.75*$10^{15}$[$cm^{-3}$]이었고 77K의 온도에서는 266.91[$cm^{2}$ /V.sec]와 3.13*$10^{14}$[$cm^{-3}$]이었다. 에너지갭의 온도의존성은 실험적으로 $E_{g}$(T)=2.3383-(6.082*$10^{-4}$) $T^{2}$/(373.096+T)[eV]로 구하여졌다. 저온에서 측정된 광루미네센스 스펙트럼은 구속된 여기자의 복사재결합과 재결합 과정에 포논의 참여로 인하여 에너지갭 부근의 복잡한 선 스펙트럼이 나타났고 얕은 준위의 Si도너와 Zn억셉터준위 사이에서의 복사재결합 및 이에 대한 1LO, 2LO의 포논복제가 나타났으며 S $i_{Ga}$ -S $i_{p}$의 쌍방출에 의하여 1.8932[eV]에서 넓은 반치전폭의 피크가 나타났다. GaP의 적외선 흡수는 TO, LO, LA, T $A_{1}$, T $A_{2}$ 포논들의 이중결합모드와 G $a_{2}$O의 진동모드 및 Si도너와 Zn억셉터들에 의하여 일어났다. Zn를 확산시키어 제작한 p-n GaP발광다이오드는 실온에서의 발광중심피크가 6250[.angs.]이었고 최대광출력은 0.0916[mW], 양자효율은 0.51%이었다.이었다.

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ZnO계 바리스터의 입계포획준위 (Grain Boundary Trap Levels in ZnO-based Varistor)

  • 김명철;박순자
    • 한국재료학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.12-18
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    • 1992
  • 등온용량과도분광법(Isothermal Capacitance Transient spectroscopy)을 이용하여 ZnO 바리스터의 포획준위를 결정하였다. 여기서 등온용량과도분광기는 YHP 4192A 임피던스 Analyzer와 데이터해석을 위한 개인용 컴퓨터로 구성된다. 이 실험에서 우리는 $ZnO-Bi_2O_3$에 MnO 및 CoO를 첨가한계에서 $-40^{\circ}C~60^{\circ}C$ 온도범위에서 0.28, 0.48, 0.50, 0.94eV 등의 입계포획준위가 존재함을 볼 수 있었다. 또한, $ZnO-Bi_2O_3$계는 CoO를 첨가하면 hole에 의한 emission특성을 나타내고, MnO를 첨가하면 전자에 의한 emission특성을 나타냄을 알 수 있었다. 그리고 비 직선저항계수 $\alpha$는 도너농도의 감소에 직접적으로 비례하였으나, 포획준위의 밀도와는 별다른 비례관계를 발견할 수 없었다. 결론적으로 $ZnO-Bi_2O_3-MnO$계에 CoO를 첨가함에 따라 $\alpha$값이 증가하는 한편, 포획준위밀도는 CoO의 첨가로 감소함을 알 수 있었다.

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P3HT:PCBM 활성층을 갖는 유기 박막태양전지의 후속 열처리 효과 (The Post Annealing Effect of Organic Thin Film Solar Cells with P3HT:PCBM Active Layer)

  • 장성규;공수철;장호정
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.63-67
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    • 2010
  • 본 연구에서는 P3HT와 PCBM 물질을 전자도너와 억셉터 광활성층 물질로 사용하여 벌크이종접합 구조를 갖는 Glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT-PCBM/Al 구조의 유기박막태양전지를 제작하였다. P3HT와 PCBM은 각각 0.5 wt%의 농도로 톨루엔 용액에 용해하였다. 광활성층 농도를 최적화하기 위하여 P3HT:PCBM= 3:4, 4:4, 4:3 wt%의 농도비로 소자를 제작하고, 농도비에 따른 전기적 특성을 조사하였다. 또한 활성층의 후속열처리 온도가 소자의 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. P3HT와 PCBM의 농도비가 4:4 wt%의 비율에서 가장 우수한 전기적 특성을 나타내었으며, 이때 단락전류밀도 ($J_{SC}$), 개방전압 ($V_{OC}$), 및 충실인자 (FF)는 4.7 $mA/cm^2$, 0.48 V 및 43.1%를 각각 나타내었다. 또한 전력변환효율(PCE)은 0.97%의 값을 얻었다. 최적화된 농도비를 갖는 태양전지 소자에 대해 $150^{\circ}C$에서 5분, 10분, 15분, 20분간 후속 열처리를 실시한 결과 P3HT 전자도너의 흡광계수가 증가하는 경향을 보였다. 후속 열처리 조건이 $150^{\circ}C$에서 15분인 경우 전기적 특성이 열처리 하지 않은 소자에 비해 특성이 개선되었다. 즉, 이때의 전기적 특성은 $J_{SC},\;V_{OC}$, FF, PCE의 값이 각각 7.8 $mA/cm^2$, 0.55 V, 47%, 2.0%를 나타내었다.

합성용질확산법에 의한 GaP결정의 성장과 전기루미네센스 특성 (On the Crystal Growth of Gap by Synthesis Solute Diffusion Method and Electroluminescence Properties.)

  • 김선태;문동찬
    • 한국재료학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.121-130
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    • 1993
  • 합성용질확산법으로 GaP 단결정을 성장시키고, 몇가지 성질을 조사하였다. 결정성장용 석영관을 전기로내에서 1.75mm/day의 속도로 하강시킴으로써 양질의 GaP 단결정을 성장하였다. 에치피트 밀도는 결정의 성장축 방향으로 3.8 ${\times}{10^4}$c$m^{-2}$부터 2.3 ${\times}{10^5}$c$m^2$이었다. 에너지갭의 온도의존성은 실험적으로 $E_g$(T)=[2.3383-(6.082${\times}{10^{-4}}$)$T^2$(373.096+T)eV로 구하여졌다. 저온에서의 광루미네센스 스펙트럼은 구속된 여기자의 복사재결합과 재결합 과정에 포논의 참여로 인하여 에너지갭 부근의 복잡한 선 스펙트럼이 나타났다. n형의 GaP내에서 Zn의 확산깊이는 확산시간의 제곱근에 비례하였으며, 확산계수의 온도의존성은 D(T)=3.2${\times}{10^3}$ exp(-3.486/KbTc$m^2$/sec이었다. p-nGaP 동종접합다이오드의 전기루미제센스 스펙트럼은 깊은 준위의 도너인 Zn-O 복합중심(complex center)과 Zn가 형성한 역셉터 준위사이의 도너-억셉터 쌍 재결합 천이에 의한 630nm의 발광과 에너지갭 부근의 케리어 재결합 처이에 의한 550nm의 발광으로 구성되었으며, 100mA보다 낮은 전류 영역에서 광자의 방출은 bane-filling 과정으로 이루어 진다.

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Zn-Pr-Co-Cr-Dy 산화물계 바리스터의 전기적, 유전적 특성 (Electrical and Dielectric Properties of Zn-Pr-Co-Cr-Dy Oxides-based Varistors)

  • 남춘우;박종아;김명준;류정선
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.943-948
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    • 2003
  • Dy$_2$ $O_3$의 첨가량이 0.0∼2.0 ㏖% 범위인 Zn-Pr-Co-Cr-Dy 산화물계 바리스터의 미세구조 및 전기적 특성을 조사하였다. Dy$_2$ $O_3$의 첨가량을 증가시킴에 따라 평균 결정립 크기는 18.2∼4.6 $\mu\textrm{m}$ 범위로 감소하였으며, 세라믹스 밀도는 5.49∼4.64 g/㎤ 범위로 감소하였다 Dy$_2$ $O_3$가 첨가된 바리스터는 Dy$_2$ $O_3$가 첨가되지 않은 바리스터에 비해 비직선 지수가 9배이상 증가하는 현저한 비직선성의 증가를 나타내었다. 0.5∼l.0 ㏖% 범위의 Dy$_2$ $O_3$가 첨가된 바리스터는 비직선 지수가 55 이상이고 누설전류가 1.0 $\mu\textrm{A}$ 이하의 높은 비직선성을 나타내었다. C-V특성에 있어서, 도너농도 및 계면상태밀도는 Dy$_2$ $O_3$의 첨가량 증가에 따라 각각 (4.66∼0.25)${\times}$$10^{18}$/㎤, (5.70∼1.39)${\times}$$10^{12}$/$\textrm{cm}^2$ 범위에서 감소하는 경향을 나타내었다. 유전손실계수는 Dy$_2$ $O_3$의 첨가량 증가에 따라 0.5 ㏖% 첨가시 최소치 0.0023을 정점으로 하여 다시 증가하는 경향을 나타내었다.

ZNR의 미세구조 및 전기적 특성에 $\textrm{WO}_3$가 미치는 영향 (The Effect of $\textrm{WO}_3$, on the Microstructure and Electrical Properties of ZNR)

  • 남춘우;정순철;박춘현
    • 한국재료학회지
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    • 제9권7호
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    • pp.753-759
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    • 1999
  • 0.5~4.0mol% 범위의 W $O_3$가 첨가된 ZNR의 미세구조 및 전기적 특성이 조사되어졌다. W $O_3$의 대부분은 입제 교차점으로 편석하여 W 과다상을 형성하였으며, 입계 교차점에는 W 과다상(W $O_3$), Bi 과다상(B $i_2$ $O_3$), 스피넬상(Z $n_{2.33}$S $b_{0.67}$ $O_4$) 등 3상이 공존하였다. W $O_3$첨가량이 증가함에 따라 평균 결정입 크기는 15.5~29.9$\mu\textrm{m}$ 범위로 감소하였으며, W $O_3$는 결정입 성장의 촉진제로 작용하였다. W $O_3$ 첨가량이 증가함에 따라 바리스터 전압과 비직선 지수는 각각 186.82~35.87V/mm, 20.90~3.34 범위로 감소하였고, 누설전류는 22.39 ~ 83.01 $\mu\textrm{A}$ 범위로 증가하였다. W $O_3$ 첨가량이 증가함에 따라 장벽높이와 계면상태밀도는 각각 1.93~0.43eV, (4.38~1.22)$\times$$10^{12}$ $\textrm{cm}^2$ 범위로 감소하였으며, 도너 농도는 (1.06~0.38)$\times$$10^{18}$ /㎤ 범위로 감소함에 따라 W $O_3$는 억셉터 첨가제로 작용하였다.다.다.

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N형 SiC 반도체의 열전 물성에 미치는 적층 결함의 영향 (The Effect of Stacking Fault on Thermoelectric Property for n-type SiC Semiconductor)

  • 배철훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.13-19
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    • 2021
  • n형 SiC 반도체에서 적층 결함이 열전 물성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. ��-SiC 분말 성형체를 질소 분위기에서 1600~2100 ℃, 20~120분간 열처리해서 30~42 %의 기공률을 갖는 다공질 SiC 반도체를 제작하였다. X선 회절 분석으로 적층 결함량, 격자 스트레인 및 격자 상수를 산출하였고, 미세 구조 분석을 위해서 기공률 및 비표면적 측정과 함께, 주사 전자현미경 (SEM), 투과 전자현미경 (TEM) 및 고분해능 전자현미경 (HREM) 등을 관찰하였다. Ar 분위기 550~900 ℃에서 도전율과 Seebeck 계수를 측정 및 산출하였다. 열처리 온도가 높을수록, 처리 시간이 길어질수록 캐리어 농도 증가 및 입자와 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 도너로 작용하는 질소의 고용으로 Seebeck 계수는 음(-)의 값을 나타내었고, 도전율과 마찬가지로 열처리 온도 및 시간이 상승함에 따라 Seebeck 계수의 절대 값이 증가하였다. 이는 적층 결함의 감소, 즉 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 포논의 평균 자유 행정이 증가해서 결과적으로 포논-드랙 효과에 의한 Seebeck 계수의 향상으로 나타난 것으로 판단된다.