• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.6 no.5
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• pp.229-232
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• 2005

Direct characterization of band alignment at chemical bath deposition $(CBD)-CdS/Cu_{0.93}(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ has been carried out by photoemission spectroscopy (PES) and inverse photoemission spectroscopy (IPES). Ar ion beam etching at the condition of the low ion kinetic energy of 400 eV yields a removal of surface contamination as well as successful development of intrinsic feature of each layer and the interfaces. Especially interior regions of the wide gap CIGS layers with a band gap of $1.4\~1.6\;eV$ were successfully exposed. IPES spectra revealed that conduction band offset (CBO) at the interface region over the wide gap CIGS of x = 0.60 and 0.75 was negative, where the conduction band minimum of CdS was lower than that of CIGS. It was also observed that an energy spacing between conduction band minimum (CBM) of CdS layer and valance band maximum (VBM) of $Cu_{0.93}(In_{0.25}Ga_{0.75})Se_2$ layer at interface region was no wider than that of the interface over the $Cu_{0.93}(In_{0.60}Ga_{0.40})Se_2$ layer.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.7 no.5
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• pp.1032-1037
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• 2003

Boron-doped CdS thin films were chemically deposited onto glass substrates. X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), and Raman techniques were used to evaluate the quality of B-doped CdS films. XRD results have confirmed that B-doped CdS films has a hexagonal structure with a preferential orientation of the (002) plane. The PL spectra for all samples consists of two prominent broad bands around 2.3 eV (green emission) and 1.6 eV (red emission) and the higher doping concentrations gradually decreased the green emission and red emission. Raman analysis has shown that undoped films have structure superior to those of B-doped CdS films. Boron doping into CdS films improved the optical transmittance and increased the optical band gap.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.16 no.2
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• pp.130-135
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• 2005

Cadmium selenide is one of the group IIb-VI compounds, which is the promising semiconductor material due to its wide range of technological applications in optoelectronic devices such as photoelectrochemical cells, solid state solar cells, thin film photoconductors etc. CdSe has optical band gap of 1.7-1.8eV and proper conduction band edge for water splitting. CdSe films are coated with small thickness(20-50nm) nanocrystalline $TiO_2$ film by electrodeposition or chemical bath deposition methods and PEC properties of CdSe and CdSe/$TiO_2$ sandwich structure are studied. The photoactivity of CdSe and CdSe/$TiO_2$ films deposited on titanium substrate is studied in aqueous electrolyte of 1M NaOH solution. Photocurrent and photovoltage obtained were of the order of 2-4 mA/$cm^2$ and 0.5V, respectively, under the intensity of illumination of 100 mW/$cm^2$.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1996.07c
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• pp.1645-1647
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• 1996

Polycrystalline CdTe thin films -have been studied for photovoltaic application because of their high absorption coefficient and optimal band gap energy (1.54 eV) for solar energy conversion. In this study, we prepared CdTe films using RF-magnetron sputtering method and investigated structural, optical and electrical properties with spectrophotometer, XRD, EDX, and resistivity meter. CdTe films at $200\;^{\circ}C$ showed a mixture of zinc blend (Cubic) and wurtzite (hexagonal) phase. On the other hand, the films at $400\;^{\circ}C$ showed highly oriented structure having hexagonal structure. The resistivity of CdTe films deposited on $SiO_2$ substrates was about $10_7\;{\Omega}cm$. The value of resistivity decreased with the increase of the substrate temperature. CdTe were sputtered on CdS thin films prepared by chemical bath deposition for the formation of the heterojunction. I-V characteristics of these cells were measured at a light density of $100mw/cm^2$, AM. 1.0. The present thin film solar cells showed a conversion efficiency of about 5%.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.10 no.9
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• pp.930-937
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• 1997

Polycrystalline CdTe thin films have been studied for photovoltaic application because of their high absorption coefficient and optimal band energy(1.45 eV) for solar energy conversion. In this study CdTe thin films were deposited on CdS(chemical bath deposition)/ITO(indium tin oxide) substrate by rf-magnetron sputtering under various conditions. Structural optical and electrical properties are investigated with XRD UV-Visible spectrophotometer SEM and solar simulator respectively. The fabricated CdTe/CdS solar cell exhibited open circuit voltage( $V_{oc}$ ) of 610 mV short circuit current density( $J_{sc}$ ) of 17.2 mA/c $m^2$and conversion efficiency of about 5% at optimal sputtering conditions.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.399-399
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• 2012

II-V 족 화합물 반도체인 황화카드뮴(CdS)은 상온에서 2.42 eV의 밴드갭을 갖는 직접 천이형 물질로서 CdTe 또는 $CuInSe_2$와 같은 박막형 태양전지의 투과층(window layer)으로 널리 사용되고 있다. CdS 박막은 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 화학용액증착법(chemical bath deposition), 열분해법(spray pyrolysis), 스퍼터링법(sputtering) 등으로 제작되고 있다. 이 중 스퍼터링법의 경우, 다른 증착법에 비해 조작이 간단하고 넓은 면적에서 균일한 박막을 증착할 수 있을 뿐만 아니라, 박막두께 조절이 용이하다. 따라서 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 증착된 CdS 박막의 기판온도 및 열처리 온도변화에 따른 구조적 및 광학적 특성을 조사하였다. 기판은 RCA 기법으로 세정된 Corning Eagle 2000 유리 기판을 사용하였다. 박막 공정은 초기 진공 $1{\times}10^{-6}Torr$ 상태에서 20 sccm의 Ar 가스를 주입하고 100 W의 RF 파워, 7 mTorr의 공정 압력에서 기판 온도를 $200^{\circ}C$부터 $500^{\circ}C$까지 변화시키면서 수행하였다. 증착된 CdS 박막은 질소 분위기의 가열로(furnace)를 이용해 $300-500^{\circ}C$ 온도에서 30분간 열처리되었다. 시료들의 표면 형상은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 400-1,000 nm 파장영역에서의 투과율을 측정하였다. 그리고 X-선 회절분석(X-Ray Diffraction)으로 결정구조를 조사하고 결정립 크기를 산출하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.374-374
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• 2011

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 박막 태양전지는 일반적으로 Soda lime glass/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ITO/Al의 구조로 제작된다. 태양전지는 p형과 n형 반도체의 접합에 의해서 동작을 하게 되며, CIGS 박막 태양전지에서는 p형으로 CIGS 박막과 n형으로 CdS 박막이 사용된다. CIGS 박막태양전지에서는 p형과 n형이 서로 다른 물질로 이루어진 이종접합을 이루게 되고, 계면에서의 밴드가 어떻게 형성이 되느냐에 따라 태양전지 성능에 영향을 미치게 된다. p형의 CIGS 박막은 주로 다단계 증발법에 의해 형성되고 3단계 공정조건에 의해 계면의 특성에 많은 영향을 미치게 된다. n형의 CdS 박막은 주로 chemical bath deposition (CBD) 법에 의해 제작된다. 이렇게 제작되는 CBD-CdS는 시약의 농도, pH (수소이온농도), 박막 형성시의 온도 등의 조건에 따라 특성이 변하게 된다. 본 논문에서는 3단계 공정시간을 변화시켜 제작된 CIGS 박막 위에 CBD-CdS 증착 조건 중 thiourea 의 농도를 변화시켜 CIGS 태양전지를 제작하고 그에 따른 특성을 살펴보았다. CIGS 박막은 3단계 공정시간을 490초와 360초로 하여 제작하였고, CdS 박막은 thiourea 농도를 각각 0.025 M과 0.05 M, 0.074 M, 0.1 M로 변화시켜가며 제작하였다. 제작된 CIGS 박막 태양전지는 CIGS 3단계 공정시간과 thiourea의 조건에 따라 최고 15.81%, 최저 14.13%로 나타내었다. 또한, 외부양자효율을 측정하여 제작된 CIGS 박막 태양전지의 파장에 따른 특성을 비교하였다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.37 no.3
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• pp.179-184
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• 2004

Hard chromium coating technology using hexavalent chromium bath is widely used in various industries. Because of the serious health and environmental problems of hexavalent chromium, many attempts to alternate the hexavalent chromium plating have been made over 50 years. Trivalent chromium plating is one of the challengeable technologies to alternate hexavalent chromium plating. It is relatively none-toxic. Although some papers have described hard chromium coatings produced from trivalent chromium solution, it has limited the industrialization because of chemical and electrochemical problems of trivalent chromium ions. This paper introduces a number of factors for successful trivalent chromium plating, to give a some information about trivalent chromium process.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07c
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• pp.1649-1651
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• 2000

Optical properties of $Cd_{1-x}Zn_{x}S$ films deposited by :chemical bath deposition(CBD), which is a very attractive method for low-cost and large-area solar cells, are presented, Especially, in order to control more effectively the zinc component of the films, zinc acetate, which used as the zinc source, mixed in reaction solution after preheating and the pH of the reaction solution decreased with increasing the concentration of zinc acetate. The films prepared after preheating and pH control had larger zinc component and higher optical band gap. As the more zinc substituted for Cd in the films, the optical transmittance improved, while the absorption edge shifts to a shorter wavelength and the optical band gap increased. The photo conductivity of the films was larger than the dark conductivity, while the ratio of those increased with increasing the mole ratio of zinc acetate.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.112-112
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• 2008

박막형 태양전지에 관한 연구는 1954년 D.C. Reynolds 가 단결정 CdS 에서 광기전력을 발견하면서부터 시작되었다. 고효율 단결정 규소 태양전지가 간편하게 제작되고 박막형 태양전지의 수명문제가 대두되어 한때는 연구가 중단되어지기도 하였으나, 에너지 문제가 심각해지면서 값이 저렴하고 넓은 면적에 쉽게 실용화 할 수 있는 박막형 태양전지에 많은 관심을 가지게 되었다. 박막형 태양전지에 사용되는 CdS는 II-VI 족 화합물 반도체로서 에너지금지대폭이 2.42eV인 직접천이형 n-type 반도체로서 대부분의 태양광을 통과시킬 수 있으며 가시광선을 잘 투과시키고 낮은 비저항으로서 광흡수층인 CdTe/$CuInSe_2$ 등과 같이 태양전지의 광투과층(윈도레이어)으로 널리 사용되고 있다. 이러한 이종접합 박막형 태양전지의 효율을 높이기 위해선 윈도레이어 재료인 CdS 박막의 낮은 전기 비저항치와 높은 광 투과도 값이 요구되어지고 있다. CdS 박막의 제작방법으로는 spray pyrolysis법, 스크린프린팅, 소결법, puttering법, 전착법, CBD(chemical bath deposition)법 및 진공증착법 등의 여러 가지 방법들이 보고되었다. 이 중 sputtering의 경우, 다른 방법들에서는 얻기 어려운 매우 얇은 두께의 박막 증착이 가능하며, 균일성 또한 우수하다. 또한 대면적화가 용이하여 양산화 기술로는 다른 제조 방법들에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 sputtering에 의해 증착한 CdS의 박막에 광투과도 등의 향상을 위하여 CMP( chemical mechanical polishing) 공정을 적용하여 표면 특성을 개선하고자 하였다. 그 기초적인 자료로서 CdS 박막의 CMP 공정 조건에 따른 연마율과 비균일도, 표면 특성 등을 ellipsometer, AFM(atomic force microscopy) 및 SEM(scanning electron microscope) 등을 활용 하여 분석하였다.