• Title/Summary/Keyword: 표면에칭

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Plasma Etching에 의한 Silicon 태양전지 표면의 광 반사도 감소와 효율 변화

  • Ryu, Seung-Heon;Yang, Cheng;Yu, Won-Jong;Kim, Dong-Ho;Kim, Taek
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.199-199
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    • 2009
  • 실리콘을 기판으로 하는 대부분의 태양전지에서는 표면반사에 의한 광 에너지 손실을 최소화 시키고자 습식에칭 (wet etching)에 의한 텍스쳐링 처리가 이루어진다. 그러나 습식 에칭은 공정 과정이 번거롭고 비용이 많이 든다. Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 플라즈마 에칭 (plasma etching)을 실리콘 표면에 적용하여 공정을 간단하고, 저렴하게 하며 반사도를 획기적으로 낮추는 기술을 개발되었다. 플라즈마 에칭으로 형성된 나노구조는 내부전반사를 일으키며 대부분의 태양에너지를 흡수한다. 나노구조는 필라(pillar)의 형태로 나타나며, 이는 플라즈마 에칭 시 발생하는 이온폭격과 에칭 측벽 식각 보호막 (SiOxFy : Silicon- Oxy-Fluoride)의 형성 때문이다. 최저의 반사도를 얻기 위해서 나노필라 형성에 기여하는 플라즈마 에칭 시간, RF bias power, SF6/O2 gas ratio의 변화에 따른 실험이 진행되었다. 플라즈마 발생 초기에는 표면의 거칠기만 증가할 뿐 필라가 형성되지 않지만 특정조건에서 4um 이상의 필라를 얻는다. 이 구조에 알루미늄 전극을 형성하여 전기적 특성을 관찰하였다. 플라즈마 에칭을 적용하여 제작된 태양전지는 표면의 반사도가 가시광 영역에서 약 1%에 불과하며, 마스크 없이 공정이 가능한 장점이 있다.

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Plasma Etching에 의한 Silicon 태양전지 표면의 광반사도 감소

  • Ryu, Seung-Heon;Yang, Cheng;Yu, Won-Jong;Kim, Dong-Ho;Kim, Taek
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.90-90
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    • 2008
  • 실리콘을 기판으로 하는 대부분의 태양전지에서는 표면반사에 의한 광에너지손실을 최소화시키고자 습식에칭(wet etching)에 의한 텍스쳐링처리가 이루어진다. 그러나 습식 에칭은 공정 과정이 번거롭고 비용이 많이 든다. Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 플라즈마 에칭 (plasma etching)을 실리콘 표면에 적용하여 공정을 간단하고 저렴하게 하며 반사도를 획기적으로 낮추는 기술이 개발되었다. 습식 에칭으로 형성된 표면의 피라미드 구조는 1차 반사 후 빛의 일부가 외부로 흩어져 나가지만 플라즈마 에칭으로 형성된 나노구조는 내부전반사가 가능하여 대부분의 태양 에너지를 흡수한다. 나노구조는 필라(pillar)의 형태로 형성되며 이 필라의 길이에 따라 반사도가 다르게 나타난다. 이는 플라즈마 에칭 시 발생하는 이온폭격과 에칭 측벽 식각 보호막(SiOxFy : Silicon- Oxy- Fluoride)이 필라의 길이에 영향을 주기 때문이며, 필라가 길수록 반사도를 저하시킨다. 최저의 반사도를 얻기 위해서 나노필라 형성에 기여하는 플라즈마 에칭 시간, RF bias power, SF6/O2 gas ratio의 변화에 따른 실험이 진행되었다. 플라즈마 발생 초기에는 표면의 거칠기만 증가할 뿐 필라가 형성되지 않지만 특정조건에서 3um 이상의 필라를 얻는다. 이는 에칭 측벽 식각 억제막이 약한 부분으로 이온폭격이 집중되어 발생한다. 플라즈마 에칭을 적용하여 형성된 나노필라는 반사도가 가시광 영역에서 대략 1%에 불과하며, 마스크 없이 공정이 가능한 장점이 있다.

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Si 기판상에 도금된 구리 박막의 이방성 에칭 특성

  • Kim, Sang-Hyeok;Park, Chae-Min;Mun, Seong-Jae;Lee, Hyo-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.67.1-67.1
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    • 2017
  • 구리는 탄성이방성이 큰 재료로 Si 박막상에 성장시키면 (111) 방향으로 우선 배향된 박막을 얻을 수 있다. 본 연구는 이러한 (111) 우선 방위를 갖는 Cu 박막의 전기도금층의 재결정 후의 매우 평탄한 표면을 갖는 박막에서 에칭에 따른 박막의 단차와 표면형상을 통해 결정방위별 에칭 특성을 비교 분석한 결과이다. 10 vol% 질산용액에서 에칭한 결과는 구리의 용해에 따라 각 결정면에 대한 고유의 facetted surface morphology를 나타내며, 대표적인 결정 방위인 (111), (110), (100)에 대해 triangular flake, ridge and rectangular pyramidal shapes을 나타내는 것을 알 수 있었다. 에칭속도의 정량적 측정을 위해 120초간 2.2M 농도의 질산용액으로 에칭을 실시하였고, nanosize의 as-plated initial region, (111), (110), (100) oriented regions의 각각에서 383, 270, 276, 317 nm/min의 에칭속도를 갖는 것을 확인하였다. Facet surface의 관찰을 통해 에칭반응이 (111) front surface를 갖는 열역학적 평형상태에서 일어나며, 이러한 결정방위별 에칭속도 차이는 각 결정S면이 갖는 Kink or ledge의 밀도의 차이에 기인할 것으로 판단된다. 즉, 에칭이 평형상태에서 step flow mechanism에 의해 열역학적 평형상태를 유지하면서 진행이 된다. 본 연구는 향후 다양한 에칭관련 용액 효과, 구리 박막의 응력 및 불순물에 의한 효과를 볼 수 있는 기본 방법을 제공해 줄 것으로 기대한다.

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Preparation of Soft Etchant to Improve Adhesion Strength between Photoresist and Copper Layer in Copper Clad Laminates (CCL 표면과 포토리지스트와의 접착력 향상 위한 Soft 에칭액의 제조)

  • Lee, Soo;Moon, Sung-Jin
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.32 no.3
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    • pp.512-521
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    • 2015
  • In this research, environmental friendly organic acid containing microetching system to improve adhesion strength between photoresist resin and Copper Clad Laminate(CCL) was developed without using strong oxidant $H_2O_2$. Etching rate and surface contamination on CCL were examined with various etching conditions with different etchants, organic acids and additives. to develope an optimum microetching condition. Etching solution with 0.04 M acetic acid showed the highest etching rate $0.4{\mu}m/min$. Etching solution with the higher concentration of APS showed the higher etching rate but surface contamination on CCL is very serious. In addition, stabilizer solution also played an important role to control the surface contamination. As a result of research, the etching solution containing 0.04 M of acetic acid, 0.1 M of APS with 4 g/L of stabilizer solution(ST-1) was best to improve adhesion between CCL and photoresist resin as well as showed the most clean and rough surface with the etching rate of $0.37{\mu}m/min$.

Dielectric Characteristics of Alumina by Surface Etching Effects (표면에칭효과에 의한 산화알루미늄 유전체의 정전용량 특성)

  • Oh Han-Jun;Park Chi-Sun
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.11 no.4 s.33
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    • pp.61-67
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    • 2004
  • The structural, electrical properties of the electrolytic capacitors were examined. By the addition of additives to hydrochloric acid solution increased the dielectric aluminum surface layer. For etch tunnels formed in hydrochloric acid, the away and density of the tunnels was not uniform, while for those formed in hydrochloric acid with additives the distribution presented relative uniformity. When the etched surface formed in hydrochloric acid with $5\%$ ethylene glycol, the enlargement of specific surface area was more effective.

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The Effect of Substrate Surface Treatment by Ion Bombardment on Y-Ba-Cu-O Thin Film Growth (이온충돌에 의한 기판 표면처리가 Y-Ba-Cu-O 박막의 성장에 미치는 영향)

  • 김경중;박근섭;박용기;문대원
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.117-121
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    • 1994
  • SrTiO3(100) 단결정을 3keV 아르곤이온으로 에칭하면 표면원소의 산화 상태가 환원되고 표면의 거칠기가 증가하는 것이 XPS와 SEM으로 측정되었다. 그러나 3keV의 산소이온으로 에칭하면 표면원소 의 화학적 상태도 변하지 않고 표면도 평탄한 상태로 계속 유지된다. 산소 이온에 의하여 에칭된 SrTiO3 기판상에 off-axis rf 스퍼트링 방법으로 성장된 YBa2Cu3Ox 박막이 아르곤 이온에 의하여 에칭 된 SrTiO3 기판상에 성장된 YBa2Cu3Ox 박막보다 높은 Tc,zero and Jc를 보여주었다. 이논문은 YBCO초전 도 박막의 성장과 전자공학적 활용을 위한 리토그라피 공정에서 이온밀링 공정의 조건은 매우 주의하여 선택되어야 함을 보여준다.

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Fabrication of spiral scaffolds with nano-etched surface by using an innovative 3D printing method (혁신적인 3D 프린팅 방법을 사용하여 나노-에칭된 표면을 갖은 나선형 세포담체 제작)

  • Yang, Ji-Hun;Lee, Jae-Yun;Kim, Geun-Hyeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.73-73
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    • 2018
  • 조직재생공학은 조직이나 장기를 재생하고 유지하는 데 초점을 맞춘 종합 분야이다. 세포담체는 세포가 조직이나 장기로 발달 할 수 있도록 결정적인 역할을 한다. 따라서 공극률, 기공 크기, 기공 상호 연결성, 표면 거칠기, 기계적 강도 및 기하학과 같은 기본 요구 사항들은 중요한 특성으로 간주된다. Particle leaching, phase separation, solvent casting, gas foaming, selective laser sintering, fused deposition 및 3D dispensing (printing)과 같은 다양한 Rapid Prototyping 방법이 세포담체 제조에 사용되었다. 또한, 다양한 천연 및 합성 고분자가 세포담체를 제조하는데 사용되어왔다. 본 연구에서는 기존의 3D 프린팅 방법과 플라즈마 에칭 공정을 이용하여 나노 에칭 된 나선형 가닥으로 구성된 3 차원 세포담체를 제작 하였다. 제작 된 세포담체의 물리적 및 생물학적 성질을 비교 연구하기 위해, 본 연구에서는 매끄러운 가닥을 대조물로 사용하였다. 나노 에칭된 표면은 초기 세포 부착, 증식 및 골 형성 분화와 같은 세포 활동에 영향을 미쳤다.

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Effects of Crystal Structure in Electroless Cu film for Semi-Additive Process on Chemical Etching Rate (Semi-Additive Process용 초박형 무전해 구리 피막의 결정구조가 에칭속도에 미치는 영향)

  • Lee, Chang-Myeon;Heo, Jin-Yeong;Lee, Hong-Gi
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.178-178
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    • 2015
  • SAP 씨앗층용 구리필름에 대한 결정구조와 에칭속도의 상관관계를 알아보았다. 그 결과, 저지수 면보다는 고지수면이 우선적으로 성장되어 있는 구리피막이 높은 에칭속도를 나타내었다. 이와 같은 우선결정방위와 에칭속도의 관계를 결정구조적인 관점에서 해석하였다.

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A Study on the Ion Beam Eatching using the High Current Ion Source (대전류 이온원을 이용한 이온빔 에칭에 관한 연구)

  • Kim, Beom-Seok;Choe, Hyeok-Jun;Lee, Chan-Yeong;Lee, Jae-Sang
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.269-270
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    • 2012
  • Strip 강판의 코팅막의 밀착력 향상을 위하여 강판 표면의 에칭은 필수적이다. 본 연구에서는 대전류 이온원을 이용하여 Strip 강판 에칭에 적용 가능한 장시간 사용 가능한 대전류 이온원의 개발과 고속 이온빔에칭 공정 조건을 개발하였다. 대전류 이온원의 내구성 향상을 위하여 필라멘트등 이온원의 부품 개선을 통하여 장시간 사용 가능한 대전류 이온원 개발하여 이온원의 내구성을 120hr 이상 확보하였다. 또한 이온원의 인출전극에 관한 기초연구 수행을 통해 11nm/s(Si wafer 기준)이상의 고속 이온빔에칭 공정조건을 개발하였다.

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Optimization of Process Time by Peeling of ABS Plating using Design of Experiment (실험계획법(DOE)을 이용한 ABS 도금의 Peeling 향상을 위한 공정 시간 최적설계)

  • Jeon, Seong-Uk;U, Chang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.130-131
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    • 2013
  • 최근 연구에서는 상용 통계분석 프로그램인 Minitab을 사용하여 실험 요소 설계 및 최적 공정조건을 구하는데 많이 이용하고 있다. 본 연구에서는 도금 제품의 Peeling 최적화를 위해 도금 전처리 공정인 에칭 및 화학 니켈 공정 시간을 인자로 설정하였다. 또한 2인자 2수준(2 factor 2 Level)의 직교 배열표를 구성하고 도금 제품의 밀착성을 만족하는 범위 내에서 설계변수에 의한 반응표면법(Response surface analysis)을 사용하여 최적 조건을 설정하였다. 실험 결과, 에칭 및 화학니켈 공정 시간의 주효과도에서 에칭 공정시간이 낮을수록, 화학니켈 공정시간이 높을수록 Peeling 값이 향상된다는 결과를 얻었다. 그리고 최적 조건을 도출하기 위한 방법으로 반응표면 설계법 중의 중심합성법을 사용하여 에칭(10min 15sec)및, 화학니켈(10min 15sec)의 최적 공정 시간을 도출하였다.

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