• Title/Summary/Keyword: 최적스퍼터링조건

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인버티드 유기태양전지용 Ti-Zn-O 버퍼층 특성 평가 연구

  • Gang, Sin-Bi;Na, Seok-In;Kim, Han-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.534-534
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    • 2013
  • 본 연구에서는 RF/DC 마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하여 co-sputtering 방법으로 TiO2와 ZnO를 이용하여 인버티드 유기태양전지용 버퍼층을 제작하고 TiO2와 ZnO의 함량에 따른 인버티드 유기 태양전지 특성을 비교하였다. Ti-Zn-O 버퍼층은 기존의 버퍼층 제작에 사용되던 용액 공정 대신 스퍼터링 시스템을 이용하여 제작하였다. ITO 전극 상부에 곧바로 Ti-Zn-O를 성막하여 Anode와 버퍼층이 일체화된 투명 전극을 제작하고 ZnO와 TiO2 함량이 유기 태양전지의 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 버퍼층의 TiO2와 ZnO 함량에 따른 광학적, 구조적특성을 UV/Vis spectrometry와 X-ray diffraction (XRD), TEM 등으로 분석하였으며, Ti-Zn-O 박막의 실제 버퍼 층으로서의 적용 가능성을 알아보기 위해 인버티드 유기태양전지로 제작하여 그 특성을 평가하였다. 기존의 인버티드 유기태양전지의 특성이 fill factor of 55.58%, short circuit current of 8.33 mA/cm2, open circuit voltage of 0.66 V, efficiency 3.06%인데 반해 최적 조건의 Ti-Zn-O 버퍼층을 적용했을 경우 fill factor of 52.05%, short circuit current of 8.81 mA/cm2, open circuit voltage of 0.66 V, efficiency 3.03%인 우수한 유기태양전지의 특성을 보임으로써 스퍼터링 공법으로 제작된 Ti-Zn-O 박막의 인버티드 유기태양전지용 버퍼 층으로서의 적용 가능성을 확인하였다.

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Multiple Hole Electrode를 이용한 RF CCP에서의 홀 디자인에 관한 연구

  • Lee, Heon-Su;Lee, Yun-Seong;Jang, Hong-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.437-437
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    • 2010
  • DC Hollow cathode 방전은 약 100여 년 전, Paschen에 의해 실험된 이후로 광원, 스퍼터링 공정, 이온빔 소스 등 다양한 분야에 이용되어 왔다. 최근 태양전지용 마이크로 결정질 실리콘 증착 시, RF CCP의 전극에 복수의 홀 혹은 트렌치 구조를 두어 Hollow cathode 방전 효과를 이용하여 향상된 공정 속도로 공정을 진행한다. 그러나 RF-MHCD (Multi hole cathode discharge) 공정을 위한 최적 규격의 홀 기에 관한 연구는 그 중요성과 응용성에도 불구하고 깊게 이루어지지 못한 바 있다. 그러므로 저자는 Capacitively Coupled Plasma (전극 간격 : 4cm, 전극 직경 : 14cm) 장비에서 평면 전극과 10mm 깊이와 각각 3.5mm, 5mm, 7mm, 10mm 직경의 홀이 있는 4개의 전극을 이용하여 Argon RF-MHCD 방전을 관찰하여 조건 별 최적의 홀 전극 디자인을 도출하였다. 실험 조건은 64.5mTorr ~ 645mTorr압력 범위/ 1A~9A이며, 플라즈마는 전극 사이 중앙에 설치한 RF-compensated Langmuir Probe와, 전극과 전기적으로 접촉하는 1000:1 Probe 와 Voltage-Current Probe를 이용하여 측정되었다. 실험 결과 압력 조건 별로, 최적의 전자 밀도를 유도하는 전극 상 홀의 직경이 달라짐을 확인하였다.

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알루미늄의 증발 및 증착 방법과 박막의 특성 비교

  • Jeong, Jae-In;Yang, Ji-Hun;Park, Hye-Seon;Jeong, Jae-Hun;Song, Min-A
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.150-150
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    • 2012
  • 진공증착을 이용하여 제조된 알루미늄 박막은 증착 조건에 따라 그 특성이 현저히 달라지는 것으로 알려져 있다. 특히, 진공도와 증착율에 따라 비저항과 반사율, 표면 색상 등이 크게 달라지며 이에 따라 적절한 증발원 및 증착 방법의 선택이 박막의 특성을 좌우하게 된다. 알루미늄은 융점이 낮은 반면 증기화되는 온도가 높을 뿐만 아니라 고온에서는 대부분의 내화물 금속과 반응하기 때문에 저항가열 증발원을 이용하여 증발시키기가 매우 까다로운 물질중의 하나이다. 또한 전자빔으로 증발시킬 경우에는 열전도도가 커서 수냉 도가니를 통해 열이 빠져나가기 때문에 효과적인 증발을 위해서는 고전력을 투입해야 하는 어려움이 있다. 한편, 스퍼터링 증발원을 이용하여 알루미늄을 증착하면 낮은 증착율로 인해 반사율과 같은 제반 특성이 현저히 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 알루미늄 박막의 제조를 위한 최적의 증발원과 증착 방법을 소개하고 증착 조건과 박막 특성의 상관성 자료를 소개하였다. 이를 위해 각종 저항가열 및 전자빔 증발원 그리고 스퍼터링을 이용한 증발 실험 결과를 소개하고 증발원에 따른 알루미늄 박막의 특성 변화 그리고 제반 증착 조건이 박막의 특성에 미치는 영향을 소개하였다.

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A study on optimization of front TCO for a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells (a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지용 전면 투명전도막 최적화 연구)

  • Jeong, Daeyoung;Song, Junyong;Kim, Kyungmin;Park, Joo Hyung;Song, Jinsoo;Lee, Hi-Deok;Lee, JeongChul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.129.1-129.1
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    • 2011
  • a-Si:H/c-Si 구조의 이종접합 태양전지 전면 투명전도막으로 Indium tin oxide(ITO) 박막의 조건에 따라 태양전지 특성을 연구하였다. ITO 박막은 파우더 타겟으로 마그네트론 스퍼터링 방식으로 성막하였고, 증착 온도(Ts)에 따라 전기적, 광학적 특성을 비교, 분석하였다. 기판 증착 온도가 증가할수록 박막의 저항이 낮아지는 것으로 나타났으며 $350^{\circ}C$ 조건에서 가장 낮은 저항($34.2{\Omega}$/sq)을 보였다. 투과도 또한 기판 증착 온도가 올라갈수록 전반적인 향상을 나타냈다. a-Si:H/c-Si 기판의 MCLT(minority carrier lifetime)는 $350^{\circ}C$에서 최적($359{\mu}s$)의 결과를 나타냈다. 그 이상의 기판 온도에서는 오히려 감소하였는데, 이는 높은 온도에서의 a-Si:H/c-Si 계면의 열손상으로 판단된다.

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Characterization of the Vanadium Alloy Thin Films Coated by Sputtering (스퍼터링을 이용한 바나듐 합금 박막화에 관한 연구)

  • Yoon, Yongho;Jung, Jihoon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.54 no.5
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    • pp.598-605
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    • 2016
  • V-Cr-Y alloy is a material for hydrogen separation membrane possessing high transmittance and selectivity. In order to increase the rate of hydrogen permeation flux through the membrane, V-Cr-Y thin film was prepared using a sputtering technique and was investigated focusing on its basic properties. Thin film was deposited on a silicon wafer using a target including V (89.8%), Cr (10.0%) and Y(0.2%), and results of EDS analysis confirm that the ratio of metal in thin film agrees with that in the target. Higher sputtering temperature and power resulted in more rapid growth rate of the thin film and larger size of the crystals, and denser and finer crystal structure was observed when lower pressure was applied. An optimal sputtering condition was found with RF, 2mTorr, 300W and ambient temperature, and a suitable V-Cr-Y thin film for hydrogen separation was obtained upon heat treatment of the thin film prepared in this way.

The Effect of Microstructure on the Corrosion Resistance and the Adhesion Strength of the Zn-Mg Coatings (Zn-Mg 코팅의 미세구조에 따른 내식성 및 밀착성에 관한 연구)

  • Ra, Jeong-Hyeon;Bae, Gi-Tae;Lee, Sang-Yul;Nam, Gyeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.52-52
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    • 2014
  • Zn-Mg 합금은 순수한 Zn 보다 우수한 내식성을 나타내며, 이러한 Zn-Mg 합금을 코팅공정에 도입하기 위하여 Zn-Mg 박막 합성의 최적 공정조건을 도출하고자 하였다. 비대칭 마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 합성한 Zn-Mg 박막은 Mg 함량이 증가할수록, 합성 분위기가 낮을수록 치밀한 미세구조를 나타내었다. 또한 Zn-Mg 박막의 미세조직이 치밀해질수록 내식성은 증가하나, 밀착성은 감소하였다.

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The Studies of Conductive and Non-Conductive Multi-Layer Depth Analysis by Radio Frequency Gas-Jet Boosted Glow Discharge Atomic Emission Spectrometry (Radio frequency gas-jet boosted 글로우 방전 원자 방출 분광법을 이용한 전도성 및 비 전도성의 다층 두께 분석에 관한 연구)

  • Cho, Won Bo;Lee, Seong Hun;Jeong, Jong Pil;Choi, Woo Chang;Borden, Stuart;Kim, Kyu Whan;Kim, Kyung Mi;Kim, Hyo Jin;Jeong, Seong Uk;Lee, Jung Ju
    • Analytical Science and Technology
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    • v.15 no.3
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    • pp.236-242
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    • 2002
  • A method was investigated to determine the thickness of coating on steel sheet using rf glow discharge atomic emission spectrometer. The RF gas-jet boosted glow discharge has such salient feature as good pleasure stability and high sputtering efficiency that it was possible to determine the thickness of silicon resin film on zinc electroplated steel. The erosion speed variation is dependent on discharge power, gas flow rate and discharge pressure. therefore determine discharge condition to measure the thickness of coating on steels. The fundamental studies have been carried out to investigate an optimum condition for in-depth analysis and composition of zinc coating on steel. In this study, the calibration curve for thickness determination of silicon resin film was found to be linear in the range of $1000{\sim}3500mg/m^2$ film thickness. The developed rf gas-jet boosted glow discharge was applied to the analysis of zinc coating and silicon resin film on steel made by RIST.

Influences of Nd-Fe-B Magnets on the Magnetic Anisotropy Direction of Permalloy Thin Films Fabricated by rf Magnetron Sputtering (Rf 마그네트론 스퍼터링으로 제조된 퍼멀로이 박막의 자기이방성 조절을 위한 NdFeB 영구자석의 영향 및 자기특성 해석)

  • Lee, Y.H.;Kim, K.H.;Kim, J.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.12 no.2
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    • pp.51-56
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    • 2002
  • Permalloy thin films fabricated by rf magnetron sputtering showed the excellent magnetic properties, i.e., an effective permeability of over 2000 at 1$\mu\textrm{m}$ thick up to 10 MHz, a saturation magnetization of 10∼12 kG, a coercive force of 0.2∼1 Oe, resistivity (p) is 20 ${\mu}$$\Omega$cm. In order to control the magnetic anisotropy direction of the films in a wafer scale, two parallel Nd-Fe-B permenant mangnets were used to provide the magnetic field during the sputtering process. As a result, the anisotropy direction was successfully controlled when the two magnets were seperated with a distance of 70 mm. 3D simmulation of the magnteic fields around the wafer during sputtering were in accord with the above result.

A Study on the Deposition Condition of Acoustic Bragg Reflector Using RF/DC Magnetron Sputtering (RF/DC Magnetron Sputtering을 이용한 Acoustic Bragg Reflector 최적 증착조건에 관한 연구)

  • ;Mai Linh
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.143-147
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    • 2002
  • In this paper, we investigated the deposition condition of Bragg reflector formation that will be expected to play an important role in future FBAR device applications. The thin films were deposited using an RF/DC magnetron sputtering technique. The material characteristics such as deposition rates, grain structures and surface roughnesses of the deposited silicon dioxide (SiO$_2$) and tungsten (W) films were investigated for various deposition conditions. As a result, it was found that the deposition condition could significantly affect the material characteristics of the deposited films and also the optimization of the deposition process is essentially important to obtain the desirable Brags reflector structure consisted of high-quality in films.

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Effect of Mg content and heat treatment on the corrosion resistance of Al-Mg coating (Al-Mg 코팅의 내식성에 미치는 Mg 함량 및 열처리의 영향)

  • Gang, Jae-Uk;Park, Jun-Mu;Yun, Yong-Seop;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.144-144
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    • 2015
  • 본 연구에서는 PVD법 중의 하나인 스퍼터링(sputtering) 기술을 이용하여 향상된 희생양극(sacrificial anode)적 특성을 가지는 고내식 Al-Mg 막을 제작함은 물론 그 제작 조건에 따른 표면의 몰포로지, 성분 분포, 결정구조 등의 변화를 해석하였다. 또한 표면 및 단면에 대한 염수분무 노출시험을 통해 Mg 성분의 첨가에 따른 막의 내식특성을 평가하였다. 이상의 재료특성 분석 및 내식성 평가 결과간 연구-고찰을 통해 제작 조건과 막의 내식성에 대한 종합적인 연관성을 해석하였으며 이를 통해 최적의 Al-Mg 제작에 대한 기초적인 설계 조건을 제시하고자 하였다.

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