• 제목/요약/키워드: Hydrogenated silicon

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60 nm 와 20 nm 두께의 수소화된 비정질 실리콘에 따른 저온 니켈실리사이드의 물성 변화 (Property of Nickel Silicide with 60 nm and 20 nm Hydrogenated Amorphous Silicon Prepared by Low Temperature Process)

  • 김종률;박종성;최용윤;송오성
    • 한국진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.528-537
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    • 2008
  • ICP-CVD를 사용하여 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)을 60 nm 또는 20 nm 두께로 성막 시키고, 그 위에 전자총증착장치(e-beam evaporator)를 이용하여 30 nm Ni 증착 후, 최종적으로 30 nm Ni/(60 또는 20 nm a-Si:H)/200 nm $SiO_2$/single-Si 구조의 시편을 만들고 $200{\sim}500^{\circ}C$ 사이에서 $50^{\circ}C$간격으로 40초간 진공열처리를 실시하여 실리사이드화 처리하였다. 완성된 니켈실리사이드의 처리온도에 따른 면저항값, 상구조, 미세구조, 표면조도 변화를 각각 사점면저항측정기, HRXRD, FE-SEM과 TEM, SPM을 활용하여 확인하였다. 60 nm a-Si:H 기판 위에 생성된 니켈실리사이드는 $400^{\circ}C$이후부터 저온공정이 가능한 면저항값을 보였다. 반면 20 nm a-Si:H 기판 위에 생성된 니켈실리사이드는 $300^{\circ}C$이후부터 저온공정이 가능한 면저항값을 보였다. HRXRD 결과 60 nm 와 20 nm a-Si:H 기판 위에 생성된 니켈실리사이드는 열처리온도에 따라서 동일한 상변화를 보였다. FE-SEM과 TEM 관찰결과, 60 nm a-Si:H 기판 위에 생성된 니켈실리사이드는 저온에서 고저항의 미반응 실리콘이 잔류하고 60 nm 두께의 니켈실리사이드를 가지는 미세구조를 보였다. 20 nm a-Si:H 기판위에 형성되는 니켈실리사이드는 20 nm 두께의 균일한 결정질 실리사이드가 생성됨을 확인하였다. SPM 결과 모든 시편은 열처리온도가 증가하면서 RMS값이 증가하였고 특히 20 nm a-Si:H 기판 위에 생성된 니켈실리사이드는 $300^{\circ}C$에서 0.75 nm의 가장 낮은 RMS 값을 보였다.

RPCVD system을 이용한 ${\mu}c$-Si:H의 저온 직접 성장 연구 (The study of direct ${\mu}c$-Si:H film growth using RPCVD system in low temperature)

  • 안병재;김도영;임동건;이준신
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1818-1820
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    • 1999
  • This paper presents direct ${\mu}c$-Si:H thin film growth on the glass substrates using RPCVD system (remote plasma chemical vapor deposition) in low temperature. Hydrogenated micro-crystalline silicon deposited by RPCVD system in low temperature is very useful material for photovoltaic devices, sensor applications, and TFTs (thin film transistors). Varying the deposition conditions such as substrate temperature, gas flow rate, reactive gas ratio $(SiH_4/H_2)$, total chamber pressure, and rf power, we deposited ${\mu}c$-Si:H thin films on the glass substrates (Corning glass 1737). And then we measured the structural and electrical properties of the films.

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A New AMOLED Pixel Circuit Employing a-Si:H TFTs for High Aperture Ratio

  • Shin, Hee-Sun;Lee, Jae-Hoon;Jung, Sang-Hoon;Kim, Chang-Yeon;Han, Min-Koo
    • Journal of Information Display
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    • 제6권2호
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    • pp.12-15
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    • 2005
  • We propose a new pixel design for active matrix organic light emitting diode (AM-OLED) displays using hydrogenated amorphous silicon thin-film transistors (a-Si:H TFTs). The pixel circuit is composed of five TFTs and one capacitor, and employs only one additional control signal line. It is verified by SPICE simulation results that the proposed pixel compensates the threshold voltage shift of the a-Si:H TFTs and OLED.

a-SiGe solar cell의 광학적 특성 (Effects of optical properties in hydrogenated amorphous silicon germanium alloy solar cells)

  • 백승조;박태진;김범준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.67.1-67.1
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    • 2010
  • Triple junction solar cell을 위한 a-SiGe middle cell의 조건별 광학적 특성에 관한 연구를 실시하였다. a-SiGe I층은 GeH4 유량, 압력, H2 dilution ratio를 변화시켜 제조하였으며 전기적, 광학적 특성을 비교하여 최종적으로 선택된 조건을 triple junction solar cell에 적용하였다. a-SiGe I층은 Ge contents가 증가함에 따라 band gap은 감소하고 45% 이상의 조건에서는 700nm 전후 파장의 투과율이 감소하며, 압력이 감소함에 따라 band gap은 소폭 감소하나 700nm 전후 파장의 투과율은 증가하였다. 그리고 H2 ratio가 증가함에 따라 band gap은 소폭 감소하나 투과율에는 큰 변화가 없었다. 상기 결과를 바탕으로 최종적으로 선택된 조건에서 triple-junction solar cell을 제작하여 평가한 결과 초기 변환효율 9%의 결과를 얻었다.

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Crystallization of an Hydrogenated Amorphous Silicon (a-Si:H) Thin Film by Plasma Electron Annealing

  • 박종배;김대철;김영우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.244.2-244.2
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    • 2016
  • 폴리 실리콘 박막은 저온 안정성, 산화 안정성, 가스 투과성 및 전기재료로서의 우수한 물성 때문에 산업에서 계속적으로 넓게 쓰이고 있다. 특히 최근 높은 색 재현율과 고화질로 각광을 받고 있는 능동형 유기발광 다이오드 (AMOLED)를 위한 Thin Film Transistor (TFT)는 신뢰성 및 우수한 특성이 요구되기 때문에 반드시 폴리실리콘 TFT가 적용되어야 한다. 이러한 이유 때문에 아모포스 실리콘을 폴리실리콘으로 결정화 시키는 방법들이 많이 연구 되어져왔다. 이 연구에서는 아모포스 실리콘 박막을 고품질의 폴리실리콘 박막으로 제조하기 위해, 기판에 positive DC 전압을 펄스 형태로 인가함으로써, 기판에 입사되는 전자를 이용한 열처리 방법을 사용하였다. 열처리 온도는 기판에 들어오는 current값을 조절함으로써 제어할 수 있었다. 열처리를 위해 사용 된 수소화 된 아모포스 실리콘은 Low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD)장비로 530도에서 증착 되었으며, 이러한 아모포스 실리콘 박막은 공정시간 60 s 이내에 샘플 표면온도가 600도 이상으로 증가함으로써 균일한 폴리실리콘 막으로 제조 되었다.

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비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 광누설 전류와 다양한 광원의 광자 에너지스펙트럼과의 관계에 관한 연구 (A Study on the Relationship between Photo Leakage Current of a-Si:H Thin Film Transistor and the Photon Energy Spectrum of various Backlight Sources)

  • 정경서;권상직;조의식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.70-71
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    • 2009
  • Photoelectric characteristics of a hydrogenated amorphous silicon thin film transistor(a-Si:H TFT) were obtained for the illumination from various backlight sources and the results were compared and analyzed in terms of the photon energy spectral characteristics of the backlights obtained from the integration of the multiplication of the photon energy and the spectral intensity at etch wavelength. It was possible to conclude that the absorption of illuminated backlight to a-Si:H layer and the generation of electrons and holes are mainly carried out at the wavelength less than 500nm.

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수소화된 비정질 실리콘 박막의 결정화에 수소의 희석비가 미치는 영향 (The effect of hydrogen dilution ratio on the crystallization of hydrogenated amorphous silicon thin films)

  • 이유진;신진국
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.98-98
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    • 2003
  • 비정질 실리콘 박막을 태양전지, 박막 트랜지스터, 이미지 센서, 컬러 디텍터 등에 적용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 이중 태양전지에 적용하기 위한 비정질 실리콘 박막은 p/i/n 다이오드 구조를 형성하게 되는데, 태양전지의 효율을 증가시키기 위해 결정질을 형성하거나 실리콘 화합물 박막을 적용한다. 본 연구에서는 비정질 태양전지의 흡수층(absorption layer)으로 사용되는 수소화된 비정질 박막의 결정화에 수소의 희석비가 미치는 영향을 파악하고자 하였다. PECVD 장비로 실란(SiH$_4$)과 수소(H$_2$) 가스를 이용하여 실리콘 박막을 증착하였고, 수소의 희석비(dilution ratio)를 변화시켜 비정질 실리콘 박막 내에 결정질 실리콘이 형성되는 정도를 관찰하였다. SEM과 Raman Spectroscopy를 이용해 박막의 두께 및 결정화도를 측정하였다. 실란에 대한 수소의 희석비가 증가할수록 증착률은 낮아지지만, 결정화도가 높아지는 것을 관찰할 수 있었다. 본 연구에서 형성한 결정질 실리콘 박막을 태양전지의 흡수층에 적용하면 효율 증가에 크게 기여할 것으로 판단된다.

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비정질 실리콘 TFT의 광누설 전류에 Backlight 광원의 광학적 특성이 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Effects of the Optical Characteristics of backlight Sources on the Photo Leakage Currents of a-Si:H Thin Film Transistor)

  • 임승혁;권상직;조의식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 춘계학술대회 및 기술 세미나 논문집 디스플레이 광소자
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    • pp.55-56
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    • 2008
  • The photo leakage currents of a conventional hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) thin film transistor(TFT) were investigated and analyzed in the case of illumination from various lightsources such as halogen lamp, cold cathode fluorescent lamp(CCFL) backlight, and white light emitting diode(LED) backlight The photo leakage characteristics showed the apparent differences in the leakage level and in the $I_{on}/I_{off}$ ratio in spite of the similar luminances of light sources. This leakage level is expected to be related to the wavelength of the lowest intensity peak from spectral analysis of light sources.

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비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 광특성 분석을 위한 백라이트의 광자 에너지 스펙트럼에 대한 연구 (A Study on the Photon Energy Spectrums of Backlight for the Analysis of the Photoelectric Characteristics of a-Si:H TFT)

  • 정경서;권상직;조의식
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1058-1062
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    • 2009
  • For the investigation of the mechanism of photoelectric characteristics of a hydrogenated amorphous silicon thin film transistor(a-Si:H TFT), spectral characteristics of various backlights were analyzed in terms of the photon energy at each wavelength. Photon energy spectral characteristics were obtained through the multiplication of each photon energy and spectral intensities of backlights at each wavelength and the total photon energies were obtained by the integration of the photon energy spectrums. From the comparison of the experimental photo leakage current and the calculated photon energy, it was possible to conclude that the absorption of illuminated backlight to a-Si:H layer and the generation of electrons and holes are mainly carried out at the wavelength less than 500 nm as described in previous reports.

PECVD 기법에 의해 제조된 nc-Si : H 박막의 나노 구조적 특성 (Nanostructural Features of nc-Si : H Thin Films Prepared by PECVD)

  • 심재현;정수진;조남희
    • 한국결정학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.56-61
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    • 2003
  • Nanocrystalline hydrogenated silicon (nc-Si : H) thin films were deposited at room temperature by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD): a mixture of SiH₄ and H₂ gas was introduced into the evacuated reaction chamber. When the H₂ gas flow rate was low, the density of Si-H₃ bonds was high in the films. On the other hand, when the H₂ gas flow rate was high, e.g., 100 sccm, a large number of Si-H bonds contributed to the passivation of the surface of the large volume of Si nanocrystallites. The relative fraction of the Si-H₃ and Si-H₂ bonds in the amorphous matrix varied sensitively with the H₂ gas flow rate. The variation was associated with the change in the intensity as well as the wavelength of the main PL peaks, indicating the change in the total volume as well as the size of the Si nanocrystallites in the films.