• 제목/요약/키워드: CdTe Thin Film

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Cd$_{80}$ Zn$_{20}$Te를 사용한 MIM 구조의 감마선 탐지 소자 제작 및 탐지 특성에 관한 연구 (A Study on the Fabrication and Detection of Cd$_{80}$ Zn$_{20}$Te Gamma-ray detector with MIM Structure)

  • 최명진;왕진석
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권4호
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    • pp.47-53
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    • 1997
  • We fabricated gamma radiation detector using high resistive p-Cd$_{80}$Zn$_{20}$Te grown by high pressure bridgman method and forming au thin film electrode by chemically electroless deposition method. The device of Au/Cd$_{80}$Zn$_{20}$Te/Au is a typical MIM structure. The characteristic of current-voltage showed good linearity to 3kV/cm but it depend on the square of electric field over 3kV/cm. As the results of rutherford backscattering spectroscope(RBS) and auger spectroscope on the Au/Cd$_{80}$Zn$_{20}$Te, Au penetrated to the surface of Cd$_{80}$Zn$_{20}$Te detector absorbed slightly high energy radiation like a few hundred keV and showed good performance to detect low energy gamma ray.mma ray.

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다결정 CdTe 박막의 열처리에 따른 물성 변화에 관한 연구 (Effects of Heat Treatments on the Physical Properties of Polycrystalline CdTe Thin Film)

  • 김현수;염근영;신성호;박정일;박광자
    • 한국재료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.389-396
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    • 1995
  • 본 논문에서는 전자빔증착법에 의해 제조된 다결정 CdTe 박막의 구조적, 광학적 특성을 연구하였으며 특히 기판온도와 증착후 열처리에 따른 박막의 결정성변화를 관찰하고 그 결과를 고찰하였다. ITO와 유리위에 25~16$0^{\circ}C$의 기판온도로 증착된 CdTe 박막의 결정구조는 zinc blende 구조를 보이고 <111> 방향으로의 우선 성장방향을 나타내었다. 증착후 열처리를 함에 따라 결정립이 성장하고 정량적 CdTe로 접근하고 상온에서 band gap 이 단결정의 값인 1.5eV에 가까운 에너지로 천이하며 결정성이 향상됨을 관찰할 수 있었다. 이러한 열처리에 의한 결정성 향상은 PL과 XRD를 통하여 분석한 결과 재료내 존재하는 과잉 Te가 열처리시 증발함에 따라 격자내 응력이 감소함과 관련이 있음을 알 수 있었다.

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CdZnS/CdTe 이종접합의 전기적 특성에 관한 연구 (A study on the electrical characteristics of CdZnS/CdTe heterojunction)

  • 이재형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.1647-1652
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    • 2010
  • CdTe 및 Cu(In,Ga)$Se_2$ 박막 태양전지의 창층으로 널리 이용되는 CdS에서 Cd의 일부를 Zn으로 치환하면 두 물질 사이의 전자 친화력의 정합이 향상되고 에너지 밴드 갭이 증가하여 개방전압 및 광전류를 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 태양전지와 같은 광전소자에 적용되는 CdZnS와 CdTe로 구성되는 이종접합 소자를 제작하고 접합에서의 전류 전도기구를 조사하기 위해 온도에 따른 전류-전압 특성을 분석하였다. CdS/CdTe 접합의 전류 흐름은 계면 재결합과 터널링의 조합에 의해 조절되지만 CdZnS/CdTe 접합의 경우 상온 이상의 온도에서는 공핍층에서의 생성/재결합, 상온 이하의 온도에서는 누설 전류나 터널링에 의해 전류 흐름이 제한됨을 알 수 있었다.

Hg1-xCdxTe를 이용한 64x1 선형 적외선 감지 소자 제작 (Fabrication of 64x1 linear array infrared detector using Hg1-xCdxTe)

  • 김진상;서상희
    • 센서학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.135-138
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    • 2009
  • $64{\times}1$ forcal plane infrared detector has been fabricated by using HgCdTe epi layer. HgCdTe was grown on GaAs substrate by using metal organic chemical vapor deposition. This paper describes key developments in the epi layer growth and device fabrication process. The performance of IR imaging system is summarized.

High Performance of SWIR HgCdTe Photovoltaic Detector Passivated by ZnS

  • ;안세영;서상희;김진상
    • 센서학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.128-132
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    • 2004
  • Short wave infrared (SWIR) photovoltaic devices have been fabricated from metal organic vapour phase epitaxy (MOVPE) grown n- on p- HgCdTe films on GaAs substrates. The MOVPE grown films were processed into mesa type discrete devices with wet chemical etching employed for meas delineation and ZnS surface passivatlon. ZnS was thermally evaporated from effusion cell in an ultra high vacuum (UHV) chamber. The main features of the ZnS deposited from effusion cell in UHV chamber are low fixed surface charge density, and small hysteresis. It was found that a negative flat band voltage with -0.6 V has been obtained for Metal Insulator Semiconductor (MIS) capacitor which was evaporated at $910^{\circ}C$ for 90 min. Current-Voltage (I-V) and temperature dependence of the I-V characteristics were measured in the temperature range 80 - 300 K. The Zero bias dynamic resistance-area product ($R_{0}A$) was about $7500{\Omega}-cm^{2}$ at room temperature. The physical mechanisms that dominate dark current properties in the HgCdTe photodiodes are examined by the dependence of the $R_{0}A$ product upon reciprocal temperature. From theoretical considerations and known current expressions for thermal and tunnelling process, the device is shown to be diffusion limited up to 180 K and g-r limited at temperature below this.

박막형 태양전지 (Thin film solar cells)

  • 김동섭;이수홍
    • 한국결정성장학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.67-77
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    • 1995
  • 태양전지가 시장성을 확보하는데 가장 중요한 요소는 전지의 가격이다. 기존의 결정질 실리콘 태양전지에서는 가격의 절반 정도가 웨이퍼가격이다. 결과적으로 이러한 가격을 줄이기 위해서 박막 제조 기술에 많은 노력이 집중되고 있으며 박막형 태양전지의 효율을 증가시키기 위한 많은 기술적인 발전이 되고 있다. 박막형 태양전지의 기술에 관한 기술 발전은 다결정 실리콘(p-Si), 비정질 실리콘(a-Si), $SuInSe_2$(CIS), CdTe 등에서 주로 이루어지고 있다. 본 논문은 박막형 태양전지 분야에 있어서의 최근 연구성과에 대해서 알아보았다.

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태양전지용 CdTe 박막의 물리적.전기적 특성에 미치는 열처리 효과 (Effects of Annealing Conditions on Physical and Electrical Properties of CdTe Thin Film for Solar Cell)

  • 김현수;조영아;염근영;신성호;박정일;박광자
    • 한국진공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.306-312
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    • 1995
  • 본 연구에서는 비정질 실리콘과 CuInSe2와 함께 지상용 태양전지재료로 널리 연구되고 있는 다결정 CdTe 박막의 열처리방법으로서 로열처리와 반도체 공정에서 사용되는 급속열처리 방법을 이용하여 이들 열처리의 효과를 분석함으로써 태양전지용 다결정 CdTeq 박막에 적합한 효율적인 열처리 방법에 대한 연구를 수행하였다. 증착 후 열처리조건에 따른 결정구조, 결정립 크기, 표면과 박막내부의 성분, 밴드갭 에너지값, 그리고 전기비저항 등을 측정하여 태양전지용 CdTe 박막의 물리적.전기적 특성에 미치는 열처리효과를 관찰하였다. 연구결과 30$0^{\circ}C$에서 증착하고 CdCI2 처리 후 $400^{\circ}C$ 30분간 로열처리를 한 경우, 그리고 $200^{\circ}C$에서 증착한 후 $500^{\circ}C$ 부근에서 1분간 급속열처리를 한 경우 다결정 CdTe 박막의 물리적 전기적 특성이 현저히 향상됨을 알 수 있었다. 특히 급속열처리를 한 경우 로열처리에 비해 결정립의 크기는 작으나 전기비저항이 낮고 밴드갭에너지가 단결정에 더욱 접근하며 태양전지용 다결정 CdTe 박막의 열처리 방법으로 적용할 가치가 있는 방법으로 사료된다.

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이종접합 박막태양전지 흡광층 CdTe 박막의 화학적기계적연마 특성 연구 (Study on chemical mechanical polishing characteristics of CdTe thin film absorption-layer for heterojunction thin film solar cell)

  • 박주선;임채현;류승한;김남훈;이우선
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.49-49
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    • 2009
  • 최근 범세계적인 그린에너지 정책에 관련해 화석연료를 대체할 수 있는 수소, 풍력, 태양광 등의 대체 에너지에 대한 관심이 고조되고 있다. 이러한 여러 대체에너지 중에서도 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지에 관한 연구가 집중되고 있다. 태양전지는 구조적으로 단순하고 제조 공정도 비교적 간단하지만, 보다 널리 보급되기 위해서는 경제성 향상이라는 문제점을 해결해야 한다. 이를 위해서는 기존의 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 신물질에 대한 연구가 필요하며, 그 중에서도 반도체 기술을 이용한 박막형 태양전지는 기존의 실리콘 태양 전지가 가지고 있는 고비용이라는 문제점을 극복할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 박막형 태양전지의 박막 재료로는 CIGS, CdTe 등이 연구되어지고 있지만, 아직까지는 기존의 실리콘 태양전지에 비해 에너지변환효율이 낮은 이유로 인해 실용화가 많이 이루어지지 못하고 있는 것이 사실이다. 이러한 박막형 태양전지의 재료들 중에서도 CdTe는 이종접합 박막형 태양전지에 흡광층으로 사용되는 것으로 상온에서 1.45eV 정도의 밴드갭(band gap) 에너지를 갖는 II-VI족 화합물반도체로써 태양광 스펙트럼과 잘 맞는 이상적인 밴드랩 에너지와 높은 광흡수도 때문에 박막형 태양전지로 가장 주목을 받고 있다. CdTe 박막의 제조 방법으로는 진공증착법(vacuum evaporation), 전착법(electrodeposition), 스퍼터링법(sputtering) 등이 있지만 본 연구에서는 스퍼터링법을 이용하여 박막을 증착하였다. 이상과 같이 증착된 CdTe 박막을 화학적기계적연마(CMP, chemical mechanical polishing) 공정을 적용시킴으로써, 태양전지의 에너지변환효율에 직접적인 영향을 끼칠 수 있는 CdTe 박막의 물리적, 전기적 특성들의 변화를 연구하기 위한 선행 연구를 진행하였다. 특히 본 연구에서는 CdTe 박막의 화학적 기계적 연마 특성을 분석하여 정규화를 통한 모델링을 수행하였다. 또한 화학적기계적연마 공정 전과 후의 표면 특성을 관찰하기 위해 SEM(scanning electron microscopy)과 AFM(atomic forced microscope)를 이용하였으며, 구조적 특성 관찰을 XRD(X-ray diffraction)를 사용하여 실험을 수행하였다.

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CdTe 태양광 발전 시스템의 전과정평가 (Life Cycle Assessment of CdTe Photovoltaic System)

  • 김연희;허진호;정재우;강정림;최종두
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.54.1-54.1
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    • 2011
  • The conventional energy-production system by burning fossil fuels releases many pollutants and carbon dioxide($CO_2$) to the environment. Therefore, many countries pay attention to new and renewable energy and invest in the development of these new technologies for the future energy security. One of the most promising of these technologies is a photovoltaic system. In this study, Life Cycle Assessment(LCA) is carried out to analyse the environmental issues(e.g. global warming, abiotic resource depletion) of CdTe photovoltaic system. The spatial and temporal scope of this study was set in Korea during 2004~2005. We assumed that CdTe photovoltaic system was installed in Mokpo where the amount of solar irradiation was higher than other places in Korea. Based on the present data and some assumptions, greenhouse gas emission was 39.2g $CO_2$-eq./kWh. Therefore the electricity produced by CdTe photovoltaic system is more environmentally friendly than the conventional power generation system.

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Bridgeman 법에 의한 CdIn2Te4단결정 성장과 열처리 효과 (The Effect of Thermal Annealing and Growth of CdIn2Te4 Single Crystal by Bridgeman Method)

  • 홍광준;이상열;문종대
    • 한국재료학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.195-199
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    • 2003
  • The $p-CdIn_2$$Te_4$single crystal was grown in the three-stage vertical electric furnace by using Bridgman method. The quality of the grown crystal has been investigated by the x-ray diffraction and the photoluminescence measurements. From the photoluminescence spectra of the as-grown $CdIn_2$$Te_4$crystal and the various heat-treated crystals, the ($D^{\circ}$, X) emission was found to be the dominant intensity in the photoluminescence spectrum of the $CdIn_2$T $e_4$:Cd, while the ($A^{\circ}$, X) emission completely disappeared in the $CdIn_2$T $e_4$:Cd. However, the ($A^{\circ}$, X) emission in the photoluminescence spectrum of the $CdIn_2$T $e_4$:Te was the dominant intensity like an as-grown $CdIn_2$T $e_4$crystal. These results indicated that the ($D^{\circ}$, X) is associated with $V_{Te}$ acted as donor and that the ($A^{\circ}$, X) emission is related to $V_{cd}$ acted as acceptor, respectively. The $p-CdIn_2$T $e_4$crystal was found to be obviously converted into the n-type after annealing in the Cd atmosphere. The origin of ( $D^{\circ}$, $A^{\circ}$) emission and its TO phonon replicas is related to the interaction between donors such as $V_{Te}$ or $Cd_{int}$, and accepters such as $V_{cd}$ or T $e_{int}$. Also, the In in the $CdIn_2$X$CdIn_4$was confirmed not to form the native defects because it existed in the stable form of bonds.