• Applied Science and Convergence Technology
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• 제23권3호
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• pp.113-127
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• 2014

For more than five decades, silicon has dominated the semiconductor industry that supports memory devices, ICs, photovoltaic devices, etc. Photoluminescence (PL) is an attractive silicon characterization technique because it is contactless and provides information on bulk impurities, defects, surface states, optical properties, and doping concentration. It can provide high resolution spectra, generally with the sample at low temperature and room-temperature spectra. The photoluminescence properties of silicon at low temperature are reviewed and discussed in this study. In this paper, silicon bulk PL spectra are shown in multiple peak positions at low temperature. They correspond with various impurities such as In, Al, and Be, phonon interactions, for example, acoustical phonons and optical phonons, different exciton binding energies for boron and phosphorus, dislocation related PL emission peak lines, and oxygen related thermal donor PL emissions.

• 한국재료학회지
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• 제6권6호
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• pp.568-575
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• 1996

The double sided buried contact(DSBC)silicon solar cell processing requires doping of the rear and front grooves with boron and phosphorus respectively. The successful electroless plating of these grooves with the appropriate metals haave been found to depend on the boron conditions for the rear fingers. However, an increased understanding of electroless plating has removed this restriction. Thus the DSBC cells using different boron conditions can be electrolessly plated with ease. This paper presents the recent work done on metallizing the double sided buried contact silicon solar cells with heavily doped boron grooves. The cells results indicate that, the heavier the boron grooves, the poorer the cell performance because of the probable higher metal contact recombination associated with boron grooves.

• 한국진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.78-83
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• 2005

지난 10년 동안 유전체 내부에 형성된 나노미터 크기의 규소알갱이는 발광센터로서 주목 받아왔다 나노미터 크기인 결정질 규소의 엑시토닉 전자-홀의 쌍들이 발광결합에 기여한다고 여겨진다. 그러나 규소결정에 존재하는 여러가지 결함들은 비발광 천이의 경로가 되어 나노규소결접립의 발광천이와 경쟁하여 발광효율을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 결정 결함들은 고온 열처리과정에서 대부분 소멸되나 $1000^{\circ}C$ 이상의 공정 에서도 나노규소와 유전체의 계면에 존재하는 결함들은 나노규소결정립의 발광을 억제하게 된다. 일반적으로 수소로서 규소결정립의 계면을 마감처리하게 되면 규소결정립의 발광효율이 획기적으로 향상되나 불행하게도 매질 내 수소의 높은 이동성으로 말미암아 후속 열처 리 과정에서 수소마감효과는 쉽게 손실된다. 따라서 본 연구에서는 온도가역적인 수소 대신 인을 이온주입 방법으로 첨가하여 수소와 같은 계면 마감효과를 얻으며 또한 후속 고온공정 에 대한 내구력을 증대시켰다. 모재인 산화규소 기판에 400keV, $1\times10^{17}\; Si/cm^2$와 그 주위에 균일한 함량을 도핑하기 위하여 다중에너지의 인을 주입하였다. 규소와 인을 이온주입 후 Ar 분위기에서 $1100^{\circ}C$ , 두 시간의 후열처리를 통하여 규소결정립을 형성하였으며 향상된 내열효과를 시험하기 위하여 Ar 분위기에서 $1000^{\circ}C$까지 열처리하였다. 인으로 마감된 나노미터 크기인 규소 결정립의 향상된 광-발광(PL)효과와 감쇄시간, 그리고 발광파장의 변화에 대하여 논의하였다.

• 한국재료학회지
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• 제4권8호
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• pp.855-860
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• 1994

Polycide구조로서의 Ta-silicide박막을 제작하고 Polysilicon기판에 주입된 불순물 양의 변화가 Ta-silicide형성에 미치는 영향을 조사하였다. RTA처리시 Ta silicide상은 불순물 양의 증가($1 \times 10^{13}\to 5 \times 10^{15}$/ions/$\textrm{cm}^2$)에 관계없이 $800^{\circ}C$에서 형성되기 시작하여 $1000^{\circ}C$이후 안정한 silicide박막을 형성하였다. 그러나 XRD분석결과 불순물 양이 증가할수록 Ta-silicide상의 intensity는 감소하는 경향을 나타내었고 또 SEM(cross sectional view)분석결과 silicide 형성초기온도인 $800^{\circ}C$에서는 불순물 양이 많은 시편에서 silicidation이 활발히 진척되지 못하였음을 관찰할 수 있었다. 이후 열처리 온도가 증가하면서 이러한 차이는 적어져 $1000^{\circ}C$에서는 불순물의 증가에 따른 영향이 미세해짐을 알 수 있었다. 따라서 주입된 불순물 양의 증가($1 \times 10^{13}\to 5 \times 10^{15}$/ions/$\textrm{cm}^2$)는 Ta-silicide형성시 고온에서는 큰 영향을 미치지 못하나 silicide형성초기온도에서 silicidation을 감소시키는 것으로 생각된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.240-244
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• 2011

The high cost of crystalline silicon solar cells has been considered as one of the major obstacles to their terrestrial applications. Spin on doping (SOD) is presented as a useful process for the manufacturing of low cost solar cells. Phosphorus (P509) was used as an n-type emitters of solar cells. N-type emitters were formed on p-type EFG ribbon Si wafers by using a SOD at different spin speed (1,000~4,000 rpm), diffusion temperatures ($800^{\circ}C{\sim}950^{\circ}C$), and diffusion time (5~30 min) in $N_2+O_2$ atmosphere. With optimum condition, we were able to achieve cell efficiency of 14.1%.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권12호
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• pp.80-90
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• 1994

To develop VLSI of higher packing density with 0.5.mu.m gate length of less, semiconductor devices require shallow junction with higher doping concentration. the most common method to form the shallow junction is ion implantation, but in order to remove the implantation induced defect and activate the implanted impurities electrically, ion-implanted Si should be annealed at high temperature. In this annealing, impurities are diffused out and redistributed, creating deep PN junction. These make it more difficult to form the shallow junction. Accordingly, to miimize impurity redistribution, the thermal-budget should be kept minimum, that is. RTA needs to be used. This paper reports results of the diffusion characteristics of PSG film by varying Phosphorus weitht %/ Times and temperatures of RTA. From the SIMS.ASR.4-point probe analysis, it was found that low sheet resistance below 100 .OMEGA./ㅁand shallow junction depths below 0.2.mu.m can be obtained and the surface concentrations are measured by SIMS analysis was shown to range from 2.5*10$^{17}$ aroms/cm$^{3}$~3*10$^{20}$ aroms/cm$^{3}$. By depending on the RTA process of PSG film on Si, LDD-structured nMOSFET was fabricated. The junction depths andthe concentration of n-region were about 0.06.mu.m. 2.5*10$^{17}$ atom/cm$^{-3}$ , 4*10$^{17}$ atoms/cm$^{-3}$ and 8*10$^{17}$ atoms/cm$^{3}$, respectively. As for the electrical characteristics of nMOS with phosphorus junction for n- region formed by RTA, it was found that the characteristics of device were improved. It was shown that the results were mainly due to the reduction of electric field which decreases hot carriers.

• 센서학회지
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• 제8권3호
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• pp.283-290
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• 1999

본 연구에서는 고효율 단결정 실리콘 태양전지의 제작방법인 PERL방식을 사용하여 비저항이 $0.1{\sim}2{\Omega}{\cdot}cm$을 갖는 (100)면의 p형실리콘 기판으로 $n^+/p/p^+$ 접합의 태양전지를 제작하였다. 이를 위해 웨이퍼의 절단, KOH을 사용한 역피라미드 모양으로의 에칭, 인과붕소의 도핑, 반사방지막과 전극의 증착 및 열처리 등의 공정을 행하였다. 이때 소자표면의 광학적인 특성과 도핑농도가 저항값에 미치는 영향을 조사하고, Silvaco로 $n^+$도핑에 대한 확산 깊이와 도핑농도를 시뮬레이션하여 측정치와 비교하였다. AM(air mass) 1.5 조건하에서 입사되는 빛의 세기가 $100\;mW/cm^2$인 경우의 단락전류는 43 mA, 개방전압은 0.6 V, 그리고 충실도는 0.62였다. 이때 제작된 태양전지의 광전변환효율은 16%였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권2호
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• pp.74-79
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• 2018

In this report, the results of a systematic study on the effects of polycrystalline silicon gate depletion on the reliability characteristics of metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) devices were discussed. The devices were fabricated using standard complimentary metal-oxide semiconductor (CMOS) processes, wherein phosphorus ion implantation with implant doses varying from $10^{13}$ to $5{\times}10^{15}cm^{-2}$ was performed to dope the polycrystalline silicon gate layer. For implant doses of $10^{14}/cm^2$ or less, the threshold voltage was increased with the formation of a depletion layer in the polycrystalline silicon gate layer. The gate-depletion effect was more pronounced for shorter channel lengths, like the narrow-width effect, which indicated that the gate-depletion effect could be used to solve the short-channel effect. In addition, the hot-carrier effects were significantly reduced for implant doses of $10^{14}/cm^2$ or less, which was attributed to the decreased gate current under the gate-depletion effects.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.331-334
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• 1998

p형 실리콘 기판위에 100.angs.의 초기 산화막을 성장시킨 후 붕소(B)와 인(P)을 1MeV 이온주입 에너지로 4.dec. tilting하여 붕소의 도즈량은 1*10/녀ㅔ 13/[cm/sup -2/]까지, 인은 1*10/sup 13/[cm/sup -2]로부터 1*10/sup 14/[cm/sup -2/] 까지 변화시키며 이온 주입하였다. 이온주입 후 RTA 로서 열처리 하였으며, 열처리 시간은 10초에서 40초까지,열처리 온도를 1000.deg.C에서 1100.deg.C까지 변화하였다. 이후 기파낸의 불순물의 프로파일 및 미세 결함의 분포를 분석하기 위하여, SIMS, SRP, XTEM 분석을 실시하였고, 이를 monte-carlo 모ㅓ델로서 시뮬레이션하여 비교하였다. SIMS 분석 결과 열처리 온도와 시간이 증가할수록 접합깊이가 증가하였고, 프로파일이 넓어짐을 볼수 있다. SRP 측정에서 붕소는 주해거리 (Rp)값은 1.8.mu.m~1.9.mu.m, 인의 경우는 1.1.mu.m~1.2.mu.m의 주행거리 (Rp) 값이 나타났다. XTEM 분석결과 붕소의 경우 열처리에 전후에도 결함을 볼수 없었고, 인의 경우 열처리 이후에 실리콘 결정내부에 있던 산소(O)와 인(P)우너자의 pinning효과에 의해 전위다이폴을 형성하여 표면근처로 성장함을 볼수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.15-16
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• 2007

The high efficiency and low cost solar cells in order to it applied a dopant pastes diffusion process. The dopant pastes diffusion process which it uses is easily applied in screen-printing solar cells output line. in this paper, it used the Ferro 99-038 phosphorus diffusion pastes source and it analyzed a sheet resistance and a uniformity degree. And it knew the quality of the sheet resistance which it follows in temperature and time condition. The temperature variable it let and it fixed the time in 7 minutes. It will be able to measure the sheet resistance of $40({\Omega}/sq),\;30({\Omega}/sq),\; 20({\Omega}/sq)$. also average uniformity of the sheet resistance was below 5%.