• 제목/요약/키워드: CdTe 박막

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$CdCl_2$ 활성화 공정과 후면 산화막 제거 공정을 거친 CdTe 박막의 표면 물성 변화 연구

  • 천승주;이승훈;정영훈;배종성;김지현;김동환
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.98.1-98.1
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    • 2012
  • CdS/CdTe 박막 태양전지의 경우 높은 광흡수 계수를 가지고 있는 CdTe 다결정 박막을 흡수층으로이용 한다. CdTe 다결정 박막의 경우 CdS/CdTe 계면과 박막 내부에 많은 결함들이 존재 하며, CdTe 박막 내부에 존재하는 캐리어의 수를 증가 시키기 위하여 $CdCl_2$ 활성화 공정을 거치게 된다. 이때 박막의 물성 변화를 분석 하기 위하여, X-Ray Diffractometer (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 이용하여 박막 표면 분석을 진행 하였다. 이를 통해 박막 표면에서 산소가 Cd와 Te과 결합하면서 산화막이 생성되는 것을 확인하였다. 박막 표면에 생성된 산화막은 후면 금속 전극 형성을 위해, 용액 공정을 통하여 제거 되는데, 이때 CdTe 박막 표면에서 Cd이 용액에 의해 제거 되는 것을 확인 하였다.

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MBE법으로 성장된 CdTe(211)/Si 기판을 이용한 MOVPE HgCdTe 박막의 특성 향상 (Improvement of HgCdTe Qualities grown by MOVPE using MBE grown CdTe/Si as Substrate)

  • 김진상;서상희
    • 센서학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.282-288
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    • 2003
  • MBE 방법으로 Si 기판위에 성장된 CdTe(211) 박막위에 MOVPE 법으로 HgCdTe 박막을 성장하였다. 성장된 박막의 표면은 hillock 등의 결함이 없는 매우 균일한 형상을 보였다. HgCdTe 박막표면의 EPD(etch pit density) 및 (422) 결정면의 이중 결정 x-선 회절 피크의 반치폭으로 본 결정성은 GaAs 기판위에 성장된 HgCdTe 박막에 비하여 우수하였다. GaAs 기판 위에 MOVPE 법으로 성장된 HgCdTe는 기판처리 과정에서 유입된 p-형 불순물로 인해 p-형 전도성을 나타내었으나 (211)CdTe 기판 위에 성장된 박막은 77K에서 $8{\times}10^{14}/cm^3$의 운반자 농도를 갖는 n-형 전도성을 보였다. 본 연구의 결과는 최근 요구되고 있는 $1024{\times}1024$급 이상의 화소를 갖는 대면적 HgCdTe 적외선 소자 제작에 널리 적용될 것으로 판단된다.

GaAs 및 CdZnTe기판위에 MOVPE 법으로 성장된 HgCdTe 박막의 특성 (Characteristics of MOVPE Grown HgCdTe on GaAs and CdZnTe Substrates)

  • 김진상;서상희
    • 한국결정학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.171-176
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    • 2001
  • (100), (111), (211)CdZnTe 기판 및 (100)GaAs 기판위에 HgCdTe 박막을 MOVPE 법으로 성장하였다. 기판의 방위에 따라 성장된 박막의 표면형상, 전기적 특성, 결정성 및 조성의 변화를 분석하였다. (111) CdZnTe 기판 위에서는 3차원적인 facet 형태의 성장이 일어났다. (100) CdZnTe 기판 위에 성장된 HgCdTe 박막의 경우 DCX반치폭은 55arcsec 정도로 125 arcsec의 반치폭을 보인 (100) GaAs에 비하여 우수한 결정성을 나타내었다. 그러나 전기적인 특성은 GaAs 기판의 경우, 이동도가 높은 n-형 전도성을 보였으나 CdZnTe 기판을 사용한 경우에는 10/sup 16/㎤ 이상의 운반자 농도를 갖는 p-형 전도성을 나타내었다.

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CdZnS/CdTe 이종접합의 커패시턴스-전압 특성에 관한 연구 (A study on the capacitance-voltage characteristics of the CdZnS/CdTe heterojunction)

  • 이재형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1349-1354
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    • 2011
  • 본 연구에서는 CdZnS와 CdTe로 구성되는 이종접합 소자를 제작하고 커패시턴스-전압 특성을 조사하였다. CdS/CdTe 접합의 경우, 역방향 바이어스가 증가함에 따라 공핍층의 폭이 커져 커패시턴스 값이 약간 감소하였으나 CdZnS/CdTe 접합에서는 CdTe 박막 내에서의 공핍층 폭이 바이어스에 크게 영향을 받지 않아 커패시턴스 값이 역방향 바이어스에 따라 거의 변화가 없었다. 바이어스 전압을 인가하지 않은 상태에서의 공핍층 폭은 높은 CdZnS 박막의 비저항 및 낮은 캐리어 농도로 인해 CdS/CdTe 접합보다 CdZnS/CdTe 접합에서 보다 큰 값을 나타내었다. CdZnS/CdTe 태양전지의 개방전압은 Zn의 비율이 커짐에 따라 CdZnS 박막과 CdTe 박막의 전자 친화력 차이의 감소로 인하여 크게 증가하였으나, Zn 비율이 0.35 이상인 경우 오히려 감소함을 알 수 있었다. 또한 CdZnS 박막의 높은 비저항이 태양전지의 직렬저항을 상승시켜 전지의 변환 효율은 오히려 감소함을 알 수 있었다.

MOCVD 법에 의한 CdTe/Si 박막성장 (MOCVD of CdTe thin films on Si substrates)

  • 김광천;권성도;최지환;김현재;김진상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.451-451
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    • 2009
  • CdTe는 에너지밴드갭이 1.45eV인 직접천이헝 II-VI 화합물 반도체로서 높은 광홉수율과 가시광 영역의 에너지밴드캡으로 태양전지, x-선 검출기 등에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)으로 Si 기판위에 CdTe 에피 박막을 성장 하고자 하였다. Cd, Te의 금속유기 화합물로는 Dimethylcadmium(DmCd)과 Diisopropyltellurium(DIPTe)을 사용하였다. 기판으로는 Si 을 사용하였으며 박막성장 온도를 $360^{\circ}C\;{\sim}\;500^{\circ}C$로 제어하여 에피박막이 형성되는 조건을 얻고자 하였다. $360^{\circ}C$, $450^{\circ}C$에서 성장된 CdTe박막은 다양한 방향이 존재하는 다결정 구조 였으며 $500^{\circ}C$의 경우 단결정 에피 박막 성장이 이루어졌음을 확인하였다. 본 연구를 통한 CdTe 에피박막은 기존의 열증착 등으로 제조되는 다결정 CdTe 박막과 비교하여 높은 에너지변환 효율을 얻을 것으로 기대된다.

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CdTe 태양전지 제조 공정에 따라 변화하는 CdS와 CdTe 박막의 물성 변화 분석 (The Analysis of CdS and CdTe Thin Film at the Processes of Manufacturing CdTe Solar Cells)

  • 천승주;정영훈;최수영;탁성주;김지현;김동환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.106.2-106.2
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    • 2011
  • 다층 박막 구조로 이루어진 CdS/CdTe 태양전지의 경우, 각각의 박막이 다양한 제조 공정을 거치면서 물성특성의 변화를 겪게 된다. 각각의 박막이 고온의 열처리 공정과, $CdCl_2$ 용액 처리 및 후면 산화막 제거 공정 등을 거치게 되면서 겪게 되는 물성 변화 분석을 살펴보고자 한다. 각각의 박막 제조 방식은 일반적으로 사용되는 방식으로, CdS의 경우는 용액성장법(Chemical Bath Deposition, CBD), CdTe의 경우는 근접승화법(Closed Space Sublimaition, CSS)을 사용했으며, X-Ray Diffractometer (XRD), Raman spectroscopy, Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) 등을 이용하여 분석하였다. 각각의 셀 제조 공정을 거치면서 CdS, CdTe 박막들은 결정, 광 특성, 성분 변화를 보였다.

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다공질규소에 전착된 CdTe 화합물 박막의 특성과 효과 (The properties and effects of the electrodeposited CdTe compound film on the porous silicon)

  • 김영유;이춘우;류지욱;홍사용;박대규;육근철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.89-93
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    • 1999
  • 나노 구조를 갖는 다공질 규소의 표면과 투명하고 전도성을 갖는 접촉방법을 얻기 위해 다공질 규소 표면에 CdTe 화합물 박막을 전착시키는 방법을 시도하였다. CdTe 화합물 박막은 1 M의 $CdSO_4$와 1mM의 $TeO_4$가 혼합된 전해액 속에서 전착 전위 2-2.3V(vs. Ag/AgCl)로 다공질규소의 표면에 전착시켰다. X선 회절 측정결과 다공질규소 표면에 CdTe 화합물 박막이 생성되었음이 확인되었고, AES 분석결과 표면에서 약 80nm 깊이까지 Cd 및 Te 원소가 균일하게 존재하였다. 그리고 CdTe 화합물 박막이 전착된 다공질규소의 PL 특성은 발광의 세기는 약간 검소하였고 최대파장값은 고에너지 쪽으로 이동하였다. 이 결과로 보아 CdTe 전착 박막이 나노 구조를 갖는 다공질규소와 투명하고 전도성을 갖는 접촉물질로 이용될 수 있음이 밝혀졌다.

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(p)ZnTe/(n)Si 태양전지와 (n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si 복접합 박막의 광도전 특성에 관한 연구 (A Study on the Photo-Conductive Characteristics of (p)ZnTe/(n)Si Solar Cell and (n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si Poly-Junction Thin Film)

  • 전춘생;김완태;허창수
    • 태양에너지
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    • 제11권3호
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    • pp.74-83
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    • 1991
  • 본 논문은 substrate의 온도를 $200{\pm}1^{\circ}C$ 정도로 유지하며 진공저항 가열 증착법을 이용하여 (p)ZnTe/(n)Si 태양전지와 (n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si 복접합 박막을 제작한 후 그 전기적 특성을 조사, 비교하였다. 제작한 (p)ZnTe/(n)Si 태양전지와(n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si 복접합 박막에 대하여 $100[mW/cm^2]$의 광조사 하에서 특성을 조사한바 다음과 같은 결과를 얻었다. 단략전류$[mA/cm^2]$ (p)ZnTe/(n)Si:28 (n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si:6.5 개방전압[mV] (p)ZnTe/(n)Si:450 (n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si:250 충실도, FF (p)ZnTe/(n)Si:0.65 (n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si:0.27 변환효율[%] (p)ZnTe/(n)Si:8.19 (n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si:2.3 제작된 박막은 열처리에 의해 성능이 향상되지만 (p)ZnTe/(n)Si 태양전지는 약 $470^{\circ}C$ 이상의 온도와 15분 이상의 열처리 시간에서 그리고 (n)CdS-(p)ZnTe/(n)Si 복접합 박막은 약 $580^{\circ}C$ 이상의 온도와 15분 이상의 열처리 시간에서는 박막의 각종 구조결함으로 인한 감소현상을 나타내었다. 열처리 온도의 증가에 따라 박막의 표면저항은 감소하였다.

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Hot-wall epitaxy법에 의한 CdTe 박막의 성장과 특성 (Hot-wall epitaxial growth and characteristic of CdTe films)

  • 박효열;조재혁;진광수;황영훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.140-144
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    • 2004
  • Hot-wall epitaxy법으로 GaAs 기판 위에 성장시킨 CdTe 박막은 (III) 면의 단결정 박막으로 성장되었음을 XRD 측정으로부터 확인하였으며, 박막 성장률은 SEM 측정 사진으로부터 30 $\AA/s$임을 알았다. PL 측정으로 얻은 최적성장조건은 원료물질 온도 $500^{\circ}C$, 기판 온도 $320^{\circ}C$이었다.

급속열처리가 다결정 CdTe 박막의 물성에 미치는 효과에 관한 연구 (Effects of rapid thermal annealing on Physical properties of polycrystalline CdTe thin films)

  • 조영아;이용혁;윤종구;오경희;염근영;신성호;박광자
    • 한국진공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.348-353
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    • 1996
  • CdS/ITO/glass 기판위에 다결정 CdTe 박막을 진공증착법으로 제조한 후 급속열처리하여 열처리 온도와 가스분위기가 CdTe의 박막의 물성과 전지특성에 미치는 효과를 연구하였다. $450^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$까지 공기중 급속열처리한 경우 박막은 EDX 조성분석결과 화학양론비를 유지하였고 표면성분비는 Cd-rich 상태였으나 전처리후 저저항 contact 제조에 유리한 Te-rich 상태로 변화되었다. TEM과 micro-EDX 결과 급속열처리 전후 모두 CdTe는 주상정구조가 관찰되었고 열처리동안 CdTe내로 확산된 S의 양이 로열처리와 비교하여 매우 적음을 알 수 있었다. 급속열처리 온도가 가스분위기 조건 중 공기 중에서 $550^{\circ}C$ 열처리하였을 때 가장 우수한 태양전지효율을 나타내었다.

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