• 제목/요약/키워드: 수소화 비정질 실리콘

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수소화된 비정질 실리콘 박막을 이용한 웨이퍼 패시베이션 특성 연구 (A study on wafer surface passivation properties using hydrogenated amorphous silicon thin film)

  • 이승직;김기형;오동해;안황기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.46.1-46.1
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    • 2010
  • Surface passivation of crystalline silicon(c-Si) surface with a-Si:H thin films has been investigated by using quasi-steady-state photo conductance(QSSPC) measurements. Analyzing the influence of a-Si:H film thickness, process gas ratio, deposition temperature and post annealing temperature on the passivation properties of c-Si, we optimized the passivation conditions at the substrate temperature of $200-250^{\circ}C$. Best surface passivation has been obtained by post-deposition annealing of a-Si:H film layer. Post annealing around the deposition temperature was sufficient to improve the surface passivation for silicon substrates. We obtained effective carrier lifetimes above 5.5 ms on average.

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능동 구동형 유기 발광 소자 디스플레이용 수소화된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 전류 안정성 개선을 위해 데이터가 반영된 음전압 인가 방식을 채택한 새로운 화소 회로 (A New Pixel Circuit Employing Data Reflected Negative Bias Annealing To Improve the Current Stability of a-Si:H TFT AMOLED)

  • 국승희;한상면;박현상;한민구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.246-247
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    • 2007
  • 능동 구동형 유기 발광 소자 디스플레이용 수소화된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 전류 안정성을 개선하기 위해, 음전압 인가방식을 채택한 새로운 화소 회로를 제안하였다. 제안한 회로는 5개의 트랜지스터를 사용하였고, 직전에 인가했던 $V_{GS}$에 따라 음의 전압을 인가하여 양의 전압에 의한 구동 박막 트랜지스터의 열화 현상을 줄여준다. 본회로는 SPICE 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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자기 정렬 방법을 이용한 박막트랜지스터 (a-Si:H TFT Using Self Alignement Technology)

  • 허창우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.627-629
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    • 2004
  • 본 연구는 자기정렬 방법을 기존의 방식과 다르게 적용하여 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 제조공정을 단순화하고, 박막 트랜지스터의 게이트와 소오스-드레인간의 기생용량을 줄인다. 본 연구의 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 Inverted Staggered 형태로 게이트 전극이 하부에 있다 실험 방법은 게이트전극, 절연층, 전도층, 에치스토퍼 및 포토레지스터층을 연속 증착한다. 스토퍼층을 게이트 전극의 패턴으로 남기고, 그 위에 n+a-Si:H 층 및 NPR(Negative Photo Resister)을 형성시킨다. 상부 게이트 전극과 반대의 패턴으로 NPR층을 패터닝하여 그것을 마스크로 상부 n+a-Si:H 층을 식각하고, 남아있는 NPR층을 제거한다. 그 위에 Cr층을 증착한 후 패터닝 하여 소오스-드레인 전극을 위한 Cr층을 형성시켜 박막 트랜지스터를 제조한다. 이렇게 제조하면 기존의 박막 트랜지스터에 비하여 특성은 같고, 제조공정은 줄어들며, 또한 게이트와 소오스-드레인간의 기생용량이 줄어들어 동작속도를 개선시킬 수 있다.

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Effect of plasma treatments on the initial stage of micro-crystalline silicon thin film

  • 장상철;남창우;홍진표;김채옥
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.71-71
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    • 1999
  • 현재 소자 제작에 응용되는 수소화된 비정질 실리콘은 PECVD 방법으로 제작하는 것이 보편적인 방법이다. 그러나 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 band gap edge 근처에서 국재준위가 많아 mobility가 작으며 상온에서 조차 불안정하여 신뢰성이 높지 않고, 도핑된 비정질 실리콘의 높은 비저항 등의 단점으로 인하여 고속 회로에 응용이 불가능하다. 반면 다결정질 실리콘 박막 트랜지스터는 a-Si:H TFT 에 비해 재현성이 우수하고 high resolution, high resolution, high contrast LCD에 응용할 수 있다. 하지만, 다결정 실리콘의 grain boundary로 인해 단결정에 비해 많은 defect 들이 존재하여 전도성을 감소시킨다. 따라서 Mobility를 증가시키기 위해서 grain size를 증가시키고 grain boundary 내에 존재하는 trap center를 감소시켜야 한다. 따라서 본 실험에서는 PECVD 장비로 초기 기판을 plasma 처리하여 다결정 실리콘 박막을 제작하여, 기판 처리에 대한 다결정 실리콘 박막의 성장의 특성을 조사하였다. 실험 방법으로는 PECVD 시스템을 이용하여 SiH4 gas와 H2 gas를 선택적으로 증착시키는 LBL 방법을 사용하여 $\mu$c-Si:H 박막을 제작하였다. 비정질 층을 gas plasma treatment 하여 다결정질 실리콘의 증착 initial stage 관찰을 주목적으로 관찰하였다. 다결정 실리콘 박막의 구조적 성질을 조사하기 위하여 Raman, AFM, SEM, XRD를 이용하여 grain 크기와 결정화도에 대해 측정하여 결정성장 mechanism을 관측하였다. LBL 방법으로 증착시킨 박막의 Raman 분석을 통해서 박막 증착 초기에 비정질이 증착된 후에 결정질로 상태가 변화됨을 관측할 수 있었고, SEM image를 통해서 증착 회수를 증가시키면서 grain size가 작아졌다 다시 커지는 현상을 볼 수 있었다. 이 비정질 층의 transition layer를 gas plasma 처리를 통해서 다결정 핵 형성에 영향을 관측하여 적정한 gas plasma를 통해서 다결정질 실리콘 박막 증착 공정을 단축시킬 수 있는 가능성을 짐작할 수 있었고, 또한 표면의 roughnes와 morphology를 AFM을 통하여 관측함으로써 다결정 박막의 핵 형성에 알맞은 증착 표면 특성을 분석 할 수 있었다.

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박막 실리콘 태양전지의 광열화현상 연구: 비정질 실리콘 태양전지 및 나노양자점 실리콘 박막 태양전지 (Study of Light-induced Degradation in Thin Film Silicon Solar Cells: Hydrogenated Amorphous Silicon Solar Cell and Nano-quantum Dot Silicon Thin Film Solar Cell)

  • 김가현
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • Light induced degradation is one of the major research challenges of hydrogenated amorphous silicon related thin film silicon solar cells. Amorphous silicon shows creation of metastable defect states, originating from elevated concentration of dangling bonds during light exposure. The metastable defect states work as recombination centers, and mostly affects quality of intrinsic layer in solar cells. In this paper we present results of light induced degradation in thin film silicon solar cells and discussion on physical origin, mechanism and practical solutions of light induced degradation in thin film silicon solar cells. In-situ light-soaking IV measurement techniques are presented. We also present thin film silicon material with silicon nano-quantum dots embedded within amorphous matrix, which shows superior stability during light-soaking. Our results suggest that solar cell using silicon nano-quantum dots in abosrber layer shows superior stability under light soaking, compared to the conventional amorphous silicon solar cell.

보론 도우핑된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 열에 의한 준안정성 연구 (Thermally Induced Metastability in Boron-Doped Amorphous Silicon Thin Film Transistor)

  • 이이상;추혜용;장진
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.130-136
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    • 1989
  • 보론이 도우핑된 수소화된 비정질 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터를 플라즈마 CVD 방법으로 제작하여 트랜지스터의 특성 및 준안정성에 관한 연구를 수행하였다. 보론이 도우핑된 비정질 실리콘 ambipolar 트랜지스터를 열평형 온도 이상에서 급냉하면, active dopants가 증가하고 경계면 상태밀도가 감소하여 정공채널에 의한 드레인 전류가 증가하고 전자채널의 드레인 전류는 급냉 온도에 따라 증가하다 감소되는 현상을 측정하였다. 이런 급냉 효과는 실리콘내에 있는 수소의 운동과 밀접한 관계가 있고 active dopants, 댕글링 본드 및 경계면 상태밀도의 변화로 해석된다.

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플라즈마 화학기상증착법으로 성장시킨 수소화 비정질 규소박막의 결정화 (Crystallization of a-Si : H thin films deposited by RF plasma CVD method)

  • 김용탁;장건익;홍병유;서수정;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.56-59
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    • 2001
  • RF plasma CVD법에 의해 증착된 비정질 실리콘 박막은 Si(100)웨이퍼와 유리에 각각 증착되었다. 본 연구에서는 RF power가 미세결정 실리콘 박막의 광학적 밴드갭($E_g$),투과도 그리고 결정성에 미치는 영향을 조사하였다 라만 분광분석 결과 미세결정 실리콘은 480과 520$cm^{-1}$에서 두개의 피크 즉, 비정질과 미세결정의 혼상으로 구성되어 있음을 확인할 수 있었고 XRD분석에서도 (111)방향의 피크가 RF power 300W에서 관찰되었다. 또한, 박막의 투과도는 자외/가시부 분광 광도계를 이용하였으며, 적외 흡광 스펙트럼을 사용하여 실리콘과 결합하고 있는 수소의 형태를 고찰하였다.

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