• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.376-377
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• 2011

결정질 실리콘 태양전지 연구에 있어서 가장 중요한 부분은 재료의 저가화와 공정의 단순화에 의한 저가의 태양전지 셀 제작 부분과 고효율의 태양전지 셀 제작 부분이다. 본 논문에서는 마이크로 블라스터를 이용하여 폐 실리콘 웨이퍼를 태양전지용 재생웨이퍼를 제작함으로써 고효율을 가지는 단결정 실리콘 웨이퍼를 저 가격에 생산하기 위한 것이다. 특히 마이크로 블라스터를 이용하여 폐 실리콘 웨이퍼를 가공 할 때 표면에 생성되는 요철은 기존 태양전지 셀 제작에서 텍스쳐링 공정과 같은 표면 구조를 가지게 됨으로써 태양전지 셀에 제작 공정을 줄일 수 있는 효과도 가지게 된다. 마이크로 블라스터는 챔버 내에 압축된 공기나 가스에 의해 가속 된 미세 파우더들이 재료와 충돌하면서 재료에 충격을 주고 그 충격에 의해 물질이 식각되는 기계적 건식 식각 공정 기술이다. 이러한 물리적 충격을 이용하는 마이크로 블라스터 공정은 기존 재생웨이퍼 제작 공정 보다 낮은 재처리 비용으로 간단하게 태양전지용 재생웨이퍼를 제작 할 수 있다. 하지만 마이크로 블라스터를 이용하면 표면에 식각된 미세 파티클의 재흡착이 일어나게 되므로 이를 제거하기 위하여 DRE(damage remove etching) 공정이 필요하게 된다. 본 연구에서는 이방성, 등방성 식각 공정으로 태양전지용 재생웨이퍼를 제작하기 위해 가장 적합한 DRE 공정을 찾기 위해 등방성 식각은 RIE 식각으로, 그리고 이방성 식각은 TMAH 식각을 이용하였다. 마이크로 블라스터 공정 후 표면 반사율과 SEM 사진을 이용한 표면 요철 구조를 확인 하였고, DRE 공정 후 표면 반사율과 SEM 사진을 이용하여 표면 요철 구조를 확인 하였다. 각각의 lifetime을 측정하여 표면 식각으로 생성된 결함들을 분석하여 태양전지용 재생웨이퍼 제작에 가장 적합한 공정을 확인 하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.26 no.6
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• pp.369-377
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• 1982

The technique of combined-measurement of reflectance and ellipsometric parameters was used for studying the anodic film formed on nickel surface in basic solutions. An ellipsometer was automated for transient measurements by way of modulating the plane-polarized light with the Faraday effect. Surface film was formed electrochemically by applying a potential step from the reduction potential range to the passivation range on a polished, high-purity, polycrystalline nickel specimen. From that instant, the changes in the reflectance(r) and the ellipsometric parameters(${\Delta},{\Psi}$) of the surface film were recorded by the automatic ellipsometer. Three exact simultaneous equations including these optical signals, ${\Delta},{\Psi}$ and r were solved numerically with a computer in order to determine the optical properties, n, k, and the thickness, ${\tau}$, of the surface film. From the computed results which showed dependence on pH and time, it was found that passivation of nickel can be effectively attained by surface film thinner than $15{\AA}$ and this passivation film has a small optical absorption coefficient. It seemed that a high pH environment enhances the rate of passivation and is favorable for a denser structure of the surface film. The experimental evidence is in accordance with the hypothesis that the composition of the passive film can be approximated by $Ni(OH)_2$ in the early stage of passivation and that as time passes the composition changes partially toward that of NiO through dehydration.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.265-265
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• 2010

고분자 소재(polycarbonate; PC)의 표면을 보호하고 광학적 특성을 유지하기 위해 산화물 다층 박막과 비정질 탄소 박막(diamond-like carbon; DLC)을 전자빔 증착(e-beam evaporation)과 이온빔 증착(ion-beam deposition)을 이용하여 고분자 소재에 코팅하였다. 전자빔 증착으로 코팅된 실리콘과 티타늄 산화물 다층 박막은 소재 표면에서 가시광선의 반사율을 낮추는 효과를 가지고 있어 다양한 광학 코팅분야에서 이용되고 있다. 비정질 탄소 박막은 경도가 높고 마찰계수가 낮기 때문에 기계부품의 수명향상을 향상하기 위해 주로 사용되며, 본 연구에서는 고분자 소재의 최상층에 코팅하여 보호막으로 이용하였다. 고분자 윈도우에 산화물 다층 박막을 코팅하면 코팅되지 않은 기판과 비교하여 투과율이 향상되었으며 보호막으로 코팅된 비정질 탄소 박막에 의해서 일어나는 투과율 저하를 부분적으로 상쇄하는 효과를 보였다. 산화물 다층 박막의 수는 광학 분야에서는 주로 5-7층을 이용하지만 고분자 소재는 코팅 공정이 길어지면 열 변형이 일어날 수 있기 때문에 산화막의 층수를 낮추는데 초점이 맞춰졌다. 5층과 3층으로 코팅된 산화물 박막 모두 투과율이 향상되었으며 3층에 비해서 5층의 투과율 향상효과가 큰 것으로 나타났다. 고분자 소재의 투과율은 평균 약 90%이었으며 산화물 다층 박막과 비정질 탄소 박막을 코팅한 후 투과율이 약 81%로 측정되었다. 비정질 탄소 박막과 산화물 다층 박막을 적절하게 설계하고 코팅한다면 고분자 소재의 보호막으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.8 no.4
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• pp.255-259
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• 1997

In this paper, the result of a performance study on a home-built spinning disk type confocal microscope is presented. The confocal microscope was fabricated with a Nipkow disk made of the made of the microfilm. The throughput of the disk was 0.5%, allowing the observation of specimen with higher reflectivities only. A laser diode at 692.7nm was used as the light source. The topographic structures of a PC ROM and the CD ROM were observed with sufficient reliability, while the effect of the convolution of the beam size with the finite object size was found dominant. Also the shadowing effect by the etched pattern was observed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.225.2-225.2
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• 2013

실리콘기반의 광전변환 소자는 소자공정의 편의성, 소자 신뢰성, 화학적 안정성, 그리고 저가경쟁력 등의 이점 때문에 수 십 년간 널리 연구되어 왔다. 그러나, 실리콘 재료의 경우 높은 굴절률로 인해 표면에서 높은 광 반사도를 가지고 있다. 일반적으로, 태양전지의 광전변환 효율은 빛이 서로 다른 유전율을 가진 계를 통과할 때 발생하는 계면반사로 인한 물리적인 한계를 가진다. Indium Tin Oxide (ITO)는 발광 다이오드, 태양전지, 그리고 광 검출기 등의 광소자에 적용하기 위해 수 년간 투명전도 산화막 재료로서 연구되어 왔다. ITO의 뛰어난 광학적, 전기적 특성은 높은 투과도와 낮은 전기 전도도를 요구하는 소자 응용에 대해 유망한 후보로 거듭나게 했다. 게다가, ITO의 굴절률은 대략 2정도이다. 그 결과, ITO는 반도체 기반 태양전지의 무반사 코팅 소재로서도 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전자빔 증착법으로 경사입사 증착을 하여 실리콘 기반 태양전지에 증착될 ITO 박막의 굴절률을 조절한다. 여기서, 실리콘의 굴절률은 대략 3.5정도이다. 그러므로, 더 나은 광학적 특성을 가지기 위해 다층으로 올려진 ITO 박막이 점진적인 굴절률 변화를 가지는 것을 필요로 한다. 점진적 굴절률 변화를 가진 무반사 박막이 실리콘 태양전지의 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해 광전변환 효율을 측정하였다. 증착된 박막의 굴절률과 표면형상은 각각 타원편광분석과 Atomic Force Microscopy (AFM)을 통해 분석되었다. 또한, 소자의 단면형상은 Scanning Electron Microscopy (SEM)으로 측정되었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.10
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• pp.771-776
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• 2017

The cover glass of mobile displays and photovoltaic cells needs a functional coating, such as an anti-reflection and self-cleaning coating. Numerous studies have been conducted on the engineering application of biomimetic functional surfaces, such as moth eye and lotus leaf Anti-reflection coantings of silica nanoparticles could enhance the light transmittance. $TiO_2$ photocatalyst coatings have been applied to self-cleaning functional films. In this study, transparent hydrophobic anti-reflective coatings consisting of thin layers of $SiO_2/TiO_2$ nanoparticles were fabricated on a slide glass substrate by the sol-gel process and dip-coating process. The dependence of the surface morphology of the functional coatings was investigated by the atomic force microscopy (AFM), contact angle measurement, and UV-visible spectroscopy. It was found that the coating of $TiO_2$ nanoparticles exhibited a high average transmittance comparable to that of the bare slide glass substrate in the visible light range. The bi-layered functional coating of 7 nm $SiO_2$/7nm $TiO_2$ nanoparticles exhibits a transparent hydrophobic surface with a contact angle of $110^{\circ}$ and an improvement of the average transmittance of 2.3% compared to the bare slide glass substrate in the visible light range.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.22 no.6
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• pp.365-369
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• 1978

Ellipsometric and reflectance measurements were made on an iron surface in a cathodically reduced state and in an anodically passivated state. From the differences in the optical parameters (${\Delta},\;{\psi}$, and reflectance) between the reduced (film-free) and passivated (film-covered) states the thickness and optical constants of the surface film were determined. In the passive state at -400 mV vs. SCE in borate-boric acid buffer solution the anodic film had a thickness of about 11${\AA}$ and optical constants of ${\tilde{n}}$= 2.8 - 0.8 i. This value indicates a substantial electronic conductivity of the anodic film.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.9 no.2
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• pp.63-69
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• 1998

For detailed characterization of scattering losses occurring in VCSEL's distributed Bragg reflectors, we performed scattering experiment and obtained the information about surface roughness through the analysis of a modified transmission matrix method. The various wafers grown for VCSELs were used for the scattering experiment. The fractal surface assumption and extrapolation is used to estimate the scattered intensity near specular angle. The modified transmission matrix method employed in the analysis considers the scattering loss at each interface and calculates the reflectivity efficiently and easily. As a result, the surface roughness ranges from $4{\AA}$ to $10{\AA}$ The reduction of reflectivity due to the scattering amounts to 0.26% in case of $10{\AA}$ roughness.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2004.03a
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• pp.475-479
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• 2004

위성에서 감지되는 조간대 원격 반사도는 함수율, 퇴적상, 지형과 생물체 등의 영향에 의해 결정된다. 따라서 다른 환경요인을 제거하지 않고 위성자료 값을 분류하여 퇴적상과 비교한다면 좋은 결과를 얻을 수 없다. 하지만 퇴적상과 다른 환경요인은 관계가 복잡하고 미묘하게 얽혀있기 때문에 위성 자료 값에서 정량적으로 분리하거나 고려하는 것은 매우 어렵다. 특히 mud flat의 조류로나 세곡 부분은 배수구배의 발달로 인해 표층이 빠르게 마르게 되어 매우 높은 광학 반사도를 보이고 이는 sand가 우세한 지역의 높은 광학반사도와의 구별을 어렵게 만든다. 따라서 본 연구에서는 위성자료의 원격반사도 값만으로 조간대의 표층 퇴적상을 분류할 경우 에러가 발생할 수 있는 이러한 문제를 해결하기 위하여 조간대 texture와 표층 퇴적상과의 관계를 파악하고자 한다. 6.6 m 해상도를 갖는 EOC 자료를 이용하여 조류로의 형태와 밀도를 알아내고, 현장에서 샘플 된 입도 자료를 분석하여 비교함으로서 상관관계를 알아보고자 한다. mud flat의 경우, 대부분 복잡한 texture 구조를 갖고 밀도가 매우 높게 나타났으며 mixed flat 지역에서는 직선 구조를 갖는 큰 조류로가 발달하며 일부지역에서는 표면수가 잔존함에 의해 조간대에서 가장 어둡게 나타났다. 반면 sand shoal 이나 chenier 등과 같이 sand의 함량이 매우 높은 곳에서는 지형이 높아 함수율이 매우 낮아 높은 광학 반사도를 보임을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.2
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• pp.114-120
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• 2010

Conventional surface texturing in crystalline silicon solar cell have been use wet texturing by Alkali or Acid solution. But conventional wet texturing has the serious issue of wafer breakage by large consumption of wafer in wet solution and can not obtain the reflectance below 10% in multi crystalline silicon. Therefore it is focusing on RIE texturing, one method of dry etching. We developed large scale plasma RIE (Reactive Ion Etching) equipment which can accommodate 144 wafers (125 mm) in tray in order to provide surface texturing on the silicon wafer surface. Reflectance was controllable from 3% to 20% in crystalline silicon depending on the texture shape and height. We have achieved excellent reflectance below 4% on the weighted average (300~1,100 nm) in multi crystalline silicon using plasma texturing with gas mixture ratio such as $SF_6$, $Cl_2$, and $O_2$. The texture shape and height on the silicon wafer surface have an effect on gas chemistry, etching time, RF frequency, and so on. Excellent conversion efficiency of 16.1% is obtained in multi crystalline silicon by RIE process. In order to know the influence of RF frequency with 2 MHz and 13.56 MHz, texturing shape and conversion efficiency are compared and discussed mutually using RIE technology.