Park, Hyo-Min;Park, Seong-Eun;Kim, Yeong-Do;Nam, Yun-Jeong;Jeong, Tae-Won;Lee, Hae-Seok;Kim, Dong-Hwan
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2014.02a
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pp.482.2-482.2
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2014
최근 고효율 실리콘 태양전지 제작을 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 이온주입법을 이용한 PN 접합 형성은 기존의 확산법에 비해 표면과 실리콘 기판 내부에서 도펀트 조절이 용이하다는 장점에 의해 주목 받고 있다. 하지만, 이온주입법으로 도펀트를 주입할 경우, 도펀트와 기판의 충격으로 비정질 상과 결정 결함이 형성된다. 결정 결함은 생성된 전자와 정공의 재결합 준위로 작용하기 때문에 적절한 이온주입 조건과 후 열처리를 통해 높은 특성을 갖는 PN접합층을 형성하여야 한다. 본 실험에서는 보론 도핑된 p형 실리콘 기판에 인을 주입하였다. 인 이온 주입 시 가속전압과 열처리 조건을 달리하여 전기적 특성을 관찰하였으며, 태양전지 에미터층으로의 적용 가능성을 조사해 보았다.
Physical characteristics of metals such as hardness, wear-resistance and corrosion-resistance can be artificially controlled by ion implantation. The interaction between ion and solid surface was modeled in molecular scale and simulated by the molecular dynamics method in order to understand the ion implantation mechanism. From the microscopic point of view, the molecular behaviors were observed for improving characteristics of ion implantation. For these purposes, the implantation mechanism and the influences of incident energy, surface temperature and molecular weight were discussed in this study. As the results, the penetration probability was even decreased if incident energy was exceeded any values in the case of high temperature of solid surface. Moreover, it was confirmed that ion implantation into solid surface with amorphous state could be more effective for some conditions.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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1999.07a
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pp.184-184
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1999
반도체소자의 고집적, 미세화에 따라 MOSFET 소자에서의 고농도, 미세접합이 요구되고 있다. 이러한 고농도, 미세접합을 형성하기 위하여 기존의 저에너지 이온주입법을 대체 또는 병행할 목적으로 플라즈마 이온주입방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 이온주입방법을 이용하여 (100) 실리콘 기판에 보론을 주입후 열처리하여 형성된 p+층의 도펀트의 활성화와 이온주입으로 인한 실리콘 기판의 손상을 고찰하였다. 본 실험에서 (100)실리콘 기판에 도핑할 소스 가스로 BF3을 주입하고, D.C. pulse 플라즈마 도핑시스템을 사용하여 플라즈마 내의 보론이온을 웨이퍼 홀더에 -1~-5kV의 인가된 음전압에 의해 가속시키어 실리콘 웨이퍼에 주입하였다. 주입에너지 -1kV, -3kV, -5kV와 1$\times$1015, 3$\times$1515의 dose로 주입된 실리콘 기판을 급속가열방식(RTP)을 사용하여 $600^{\circ}C$~110$0^{\circ}C$의 온도구간에서 10초와 30초로 열처리하여 도펀트의 활성화와 미세접합을 형성한 후 SIMS, four-point probe, Hall 측정, 그리고 FT-IR을 이용하여 플라즈마 이온주입된 도펀트의 거동과 활성화율을 관찰하였고 FT-IR과 TEM의 분석을 통하여 이온주입으로 인한 실리콘 기판의 손상을 고찰하였다. SIMS, four-point probe, Hall 측정, 그리고 FT-IR의 분석으로 열처리 온도의 증가에 따라 도펀트의 활성화율이 증가하였고, 이온주입 에너지와 dose 그리고 열처리 시간의 증가에 따라서 주입된 도펀트의 활성화는 증가하였다. 그리고 주입에너지와 dose 그리고 열처리 시간의 증가에 따라서 주입된 도펀트의 활성화는 증가하였다. 그리고 주입에너지와 dose를 증가시키면 접합깊이가 증가함을 관찰하였다. 이온주입으로 인한 기판손상의 분석을 광학적 방법인 FT-IR과 미세구조를 분석할 수 있는 TEM을 이용하여 분석하였다. 이온주입으로 인한 dislocation이나 EOR(End Of Range)과 같은 extended defect가 없었고, 이온주입으로 인한 비정질층도 없는 p+층을 얻을수 있었다.
As+ 와 P+ 이온들이 주입된 실리콘에서 주입 이온들의 확산 및 실리콘의 재결정화에 열처리가 미치는 영향에 대해서 조사하였다, 여기서 이온 주입량은 실리콘 표면영역을 비정질화하기에 충분한 양 이었다. 이온 주입 시실리콘 내부에 생성된 손상들을 제거하기 위해 온도와 시간을 변화시켜 가며 시편 을 전기로 속에서 열처리하였다. 그러나 이때 야기된 도우펀트들의 과도적인 확산에 의해서 접합깊이는 예측한 것보다 더욱 깊은 곳에서 나타나다. 이러한 과도적인 확산은 주로 이온 주입으로 인해 야기된 시편들이 손상들을 제거하기 위한 열처리 과정동안 일어난 것으로 생각된다. 이것은 SIMS와 SUPREM IV simulation 에 의해서 확인할 수 가 있었다. As+ 와 P+ 이온이 주입된 실리콘의 결정성 회복을 Raman 분광법을 이용하여 조사하였다.
반도체 소자에서 $N^+$ 접합에 이용되는 As 이온주입된 시편을 RBS(Rutherford backscattering spectrometry)법으로 분석하였다. Random 스펙트럼으로부터 $R_p$, $\DeltaR_p$, As의 최대농도를 구하고 channeled 스펙트럼으로부터 이온 주입에 의한 결정 손상층의 두께와 열처리 후 interstitial site에서 substitutional site로 치환된 As의 비를 구하였다.
A rapid analytical method based on capillary electrophoresis is described for the determination of trace anions in high-purity chemicals which is used to prevent corrosion demage in nuclear power plants. Separations are carried out at 20kV using trimethylsilane-coated fused-silica capillary ($70cm{\times}50$ or $75{\mu}m$ i.d.) with the electrolyte of 5mM Chromate(pH=8). Detection was achieved using on-column indirect photometry at 254nm. The simultaneous analysis of inorganic anions, chloride, nitrate, sulfate, azide and phosphate was performed using methods of hydrodynamic(>1ppm) and / or electrokinetic(<1ppm) injection. The results of studies on the coexisting anions on analyte ions shows that peak responses of analyte in hydrodynamic injection is constant without effect of coexisting anions, but those of analysis in electrokinetic injection is strongly dependant upon the kind of coexisting anions and its ionic mobility. The analyte enrichment rate, hence peak response, is positive relationship with the resistance of the sample solution. Thus, appropriate measures, such as standard addition or internal standard technique, must be used to account for differences in conductance of standard and sample solutions.
The post ion implantation has been applied to modify early-grown BN layer and improve the adhesion of the BN films. The effect of ion implantation doses on microstructure and interlayer was investigated by FTIR and HRTEM. And the hardness and delamination life time of N+-implanted BN films were measured. With increasing the ion dose up to 5.0×1015atoms/㎠, the change of IR spectrum is observed. At 5.0×1016atoms/㎠, a drastic transition of cubic phase into hexagonal phase is detected. The change of microstructure of early-grown layers by ion implantation is confirmed using HRTEM. Both microhardness and delamination life time of BN films increase with ion dose. The modification model of early-grown BN layers is briefly discussed based on the displacement per atom and excess boron in the BN film induced by ion irradiation.
Sin, Baek-Gyun;Park, Gu-Beom;Yuk, Jae-Ho;Park, Jong-Gwan;Kim, Chan-Yeong;Lee, Deok-Chul
Proceedings of the KIEE Conference
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2004.07c
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pp.1691-1693
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2004
전해질 용액 중에서 내부 이온화산에 의한 드리프트 특성이 거의 없는 장기안정성과 pH 농도 감지 특성이 우수하지만 알칼리 금속 양이온 감지특성이 열악한 silicon nitride 박막의 이온 감지특성을 변화시키기위하여, 저온화학기상증착법(LPCVD)으로 제작된 silicon nitride 박막에 B 및 Cs를 이중이온주입시켰다. 이온수입이 되지 않은 silicon nitride 박막과 B 및 Cs가 이중이온주입된 박막의 전해질 용액 중 pH, pNa, pK, pRb 및 pCs 농도 감지특성을 조사하여 비교하였다. 이중이온주입된 샘플은 이온주입이 되지 않은 샘플에 비해 그 전해질 용액 중 pH 농도 감지도가 현저히 감소한 반면, 전해질 용액 중 알카리 금속이온농도 감지도는 이온주입되지 않은 샘풀에 비해 현저히 증가하는 특성을 보였다.
Kim, Bo-Hyoun;Kim, Dae-Gon;Park, Chan-Jin;Cho, Lee-Ra
Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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v.25
no.1
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pp.41-52
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2009
The surface treatment of titanium implant could bring out the biochemical bonding between bone and implant. The purpose of this study was to evaluate the biomechanical bone response of Mg-ion implanted implants with plasma source ion implantation method. Twelve New Zealand white rabbits were included in this study. Each rabbit received one control fixture (blasted with resorbable blasting media, RBM) and three types of Mg ion implanted fixtures in tibiae. The implants were left in place for 6 weeks before the rabbits were sacrificed. Removal torque value and resonance frequency analysis (ISQ) were compared. The repeated measured analysis of variance was used with $P{\leq}0.05$ as level of statistical significance. ISQ was not different among all groups. However, the ISQ was increased after 6 weeks healing. The group had lowest ISQ value showed the greatest increment. Mg-1 implants with 9.4% retained ion dose showed significantly higher removal torque value than that of the other implants. From this results, it is concluded that the Mg-1 implants has stronger bone response than control RBM surface implant.
다결정실리콘 위에 저압 화학 증착법으로 비정질 WSix를 증착시킨 후에 질소 분위기, 87$0^{\circ}C$ 온 도에서 2시간 동안 열처리를 실시하여 결정화를 이룩한 다음 표면의 산화막을 희석된 불산용액으로 제 거한 후 산화를 실시하면 이상산화막이 형성이 되었다. 이와 같은 이상산화막 형성은 산화 공정전에 P 또는 As 이온 주입을 실시함으로써 억제되고 있었으며 P이온 주입 처리가 As 이온조입보다 이상산화 막 발생 억제에 보다 효율적임이 확인되었다. P이온 주입처리가 보다 효과적인 것은 산화시 산화막내에 형성되는 P2O5 가 산화막의 용융점을 크게 낮추어 양질의 산화막을 형성하는 데 기인하는 것으로 여겨 진다. 마지막으로 이온주입 처리에 의하여 비정질화된 텅스텐 실리사이드 표묘의 산화 기구에 대하여 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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