• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권4호
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• pp.192-195
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• 2012

We reported diborane ($B_2H_6$) doped wide bandgap hydrogenated amorphous silicon oxide (p-type a-SiOx:H) films prepared by using silane ($SiH_4$) hydrogen ($H_2$) and nitrous oxide ($N_2O$) in a radio frequency (RF) plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system. We improved the $E_{opt}$ and conductivity of p-type a-SiOx:H films with various $N_2O$ and $B_2H_6$ ratios and applied those films in regards to the a-Si thin film solar cells. For the single layer p-type a-SiOx:H films, we achieved an optical band gap energy ($E_{opt}$) of 1.91 and 1.99 eV, electrical conductivity of approximately $10^{-7}$ S/cm and activation energy ($E_a$) of 0.57 to 0.52 eV with various $N_2O$ and $B_2H_6$ ratios. We applied those films for the a-Si thin film solar cell and the current-voltage characteristics are as given as: $V_{oc}$ = 853 and 842 mV, $J_{sc}$ = 13.87 and 15.13 $mA/cm^2$. FF = 0.645 and 0.656 and ${\eta}$ = 7.54 and 8.36% with $B_2H_6$ ratios of 0.5 and 1% respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.69-69
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• 2011

다이아몬드는 절연 물질이지만, 합성 다이아몬드를 생성할 때 결정 내에 도핑(doping) 과정을 통해 불순물을 혼입함으로써 반도체 성질을 가지게 된다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 CVD 장치를 이용하여 다이아몬드 박막의 생성 조건을 최적화하고 여기에 다이아몬드 박막 생성시 디보란(Diborane, B2H6)을 주입하여 전기적 특성을 갖는 보론-도핑 된 다이아몬드 박막을 생성하였다. 실험 조건으로는 방전전력 1.4 Kw, 진공압력 40 Torr의 상태에서 디보란의 주입량을 각각 다르게 하여 실험을 진행하였다. 이 때 사용된 기판으로는 전기적 특성이 서로 다른 사파이어($Al_2O_3$), Si, Ti 기판을 사용하여 박막과 기판과의 연관성도 조사하였다. 각각의 보론-도핑 농도와 기판에 따른 다이아몬드 결정구조를 Micro Raman, SEM으로 분석하였고, 다이아몬드 박막의 I-V특성을 통해 다이아몬드의 전기적 특성을 조사하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제56권3호
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• pp.269-276
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• 2019

This article reports on the conditions required for the growth of crystalline boron films on silicon substrates by hot filament chemical vapor deposition method. The reactive gas was 3% diborane diluted in hydrogen. The films were characterized by optical, electronic, and atomic force microscopies; x-ray diffraction; and energy dispersive, electron energy loss, Raman, x-ray photoelectron, and Auger spectroscopies. The parameters that affect the morphologies of the films have been investigated. It was concluded that faceted crystals are produced at low B₂H₆ flows and working pressures below 200 mT. α-boron is produced between 530 and 600℃. Deposition outside this range produces thin films with a wide variety of morphologies. This result indicates that the films crystallize through a process called "abnormal or discontinuous grain growth." It is assumed that this is due to the anisotropic surfaces of boron allotropes.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.475-481
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• 2014

Ammonia borane ($NH_3BH_3$), as a source material for energy generation and hydrogen storage, has attracted growing interest due to its high hydrogen content. We have investigated the synthesis of ammonia borane from sodium borohydride ($NaBH_4$) and ammonium chloride ($NH_4Cl$) utilizing a low-temperature process. From our results, we obtained a maximum synthetic yield of 98.2% of ammonia borane complex. The diammoniate diborane (DADB) was detected in about 5~10mol% with in the solid ammonia borane by solid-state $^{11}B$-NMR analysis. The synthesized solid ammonia borane products were studied to characterize hydrogen release upon thermal dehydrogenation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.414-414
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• 2010

KSTAR vacuum vessel has been boronized by carborane ($C_2B_{10}H_{12}$) to reduce various kinds of impurities including carbon and oxygen from the wall, since carborane is solid, non-toxic, non-explosive and is easily evaporated, while diborane ($B_2D_6$) is toxic and explosive. To find the best wall condition for the removal of contaminants before application to KSTAR, various amounts (0.3g, 0.5g, 1g) of carborane are tested in a test chamber, where filament discharge was generated in the mixture of helium and carborane with the same KSTAR target pressure (~ 5 mTorr) from base pressure (${\sim}10^-7\;Torr$). Discharge is performed by a pulse sequence mode with 3 second power on and 5 second power off. Deposited films of a-C/B:H are characterized by ellipsometery, AES and XPS, and are compared with those of KSTAR.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.30-37
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• 1989

Silane($SiH_4$), methane($CH_4$), diborane(B_2H_6)그리고 phosphine($PH_3$)을 이용하여 rf글로방전분해법으로 PIN형 a-SiC:H/a-Si:H 이종접합 태양전지를 제작하였다. $SnO_2/ITO$층 형성치 태양전지의 효율은 ITO 투명전극만의 경우보다 1.5% 향상되었다. 제작조건은 P층의 경우 $CH_4/SiH_4$의 비를 5로 하고 두께는 $100{\AA}$이었다. I층은 P층위에 증착하였으나 진성이 아니고 N형에 가깝다. 이 I층을 진성으로 바꾸기 위해서 0.3ppm의 $B_2H_6$를 $SiH_4$에 혼합하여 5000${\AA}$증착했다. 또한 N층은 $PH_4/SiH_4$의 비를 $10^{-2}$로 하여 $400{\AA}$ 증착시켰다. 그 결과 입사강도가 15mW/$cm^2$일 때 개방전압 $V_{oc}=O'$단락전류밀도 $J_{sc=14.6mA/cm^2}$, 충진율 FF=58.2%, 그리고 효율 ${eta}=8.0%$를 나타내었다. 빛의 반사에 의한 손실을 감소시키기 위하여 $MgF_2$를 유리기판위에 도포하였다. 이에 의한 효율은 0.5% 향상되어 전체적인 효율은 8.5%였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.1-8
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• 2016

2012년 구미 불화수소 누출사고 이후 화학 물질 사고에 대한 사회적 불안감이 증폭되었고, 이러한 불안감 해소를 위해 2015년부터 장외영향평가제도가 도입되었다. 장외영향평가제도는 대부분의 화학물질을 대상으로 하며, 반도체, 디스플레이, 태양광 산업 등 첨단산업 분야에서 주로 사용되는 대부분의 고압 독성가스가 이에 포함된다. 우리나라 기업들이 첨단산업 분야에서 높은 경쟁력을 보유한 만큼, 국내에서 고압 독성가스 사용량은 지속적으로 증가하고 있으며 이에 따라 사고발생 가능성도 높아질 것으로 예상된다. 이러한 상황에 따라 본 연구에서는 국내에서 사용되는 고압 독성가스 중 제조량 및 사용량이 높은 물질을 대상으로 미국 환경보호청과 미국 해양대기국이 공동 개발한 ALOHA 프로그램을 활용하여 사고영향범위를 평가하였으며, 알진의 사고영향범위가 4,700 m로 가장 넓은 것으로 나타났다. 사고영향범위 결과는 고압 독성가스 누출 시 효과적인 안전거리 결정에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.289-289
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• 2013

While there are plenty of studies on synthesizing semiconducting germanium nanowires (Ge NWs) by vapor-liquid-solid (VLS) process, it is difficult to inject dopants into them with uniform dopants distribution due to vapor-solid (VS) deposition. In particular, as precursors and dopants such as germane ($GeH_4$), phosphine ($PH_3$) or diborane ($B_2H_6$) incorporate through sidewall of nanowire, it is hard to obtain the structural and electrical uniformity of Ge NWs. Moreover, the drastic tapered structure of Ge NWs is observed when it is synthesized at high temperature over $400^{\circ}C$ because of excessive VS deposition. In 2006, Emanuel Tutuc et al. demonstrated Ge NW pn junction using p-type shell as depleted layer. However, it could not be prevented from undesirable VS deposition and it still kept the tapered structures of Ge NWs as a result. Herein, we adopt $C_2H_2$ gas in order to passivate Ge NWs with carbon sheath, which makes the entire Ge NWs uniform at even higher temperature over $450^{\circ}C$. We can also synthesize non-tapered and uniformly doped Ge NWs, restricting incorporation of excess germanium on the surface. The Ge NWs with carbon sheath are grown via VLS process on a $Si/SiO_2$ substrate coated 2 nm Au film. Thin Au film is thermally evaporated on a $Si/SiO_2$ substrate. The NW is grown flowing $GeH_4$, HCl, $C_2H_2$ and PH3 for n-type, $B_2H_6$ for p-type at a total pressure of 15 Torr and temperatures of $480{\sim}500^{\circ}C$. Scanning electron microscopy (SEM) reveals clear surface of the Ge NWs synthesized at $500^{\circ}C$. Raman spectroscopy peaked at about ~300 $cm^{-1}$ indicates it is comprised of single crystalline germanium in the core of Ge NWs and it is proved to be covered by thin amorphous carbon by two peaks of 1330 $cm^{-1}$ (D-band) and 1590 $cm^{-1}$ (G-band). Furthermore, the electrical performances of Ge NWs doped with boron and phosphorus are measured by field effect transistor (FET) and they shows typical curves of p-type and n-type FET. It is expected to have general potentials for development of logic devices and solar cells using p-type and n-type Ge NWs with carbon sheath.