• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.2
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• pp.116-121
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• 2000

We measured surface photovoltage (SPV) of $Al_{0.24}Ga_{0.76}As/GaAs$ epilayer grown by molecular beam epitixy (MBE). The band gap energies of $Al_{0.24}Ga_{0.76}As/GaAs$ epilayer, GaAs substrate and buffer layer obtained from SPV signals are 1.70, 1.40 and 1.42 eV, respectively. There results are in good agreements with photoreflectance (PR) measurement. The measured SPV intensity of GaAs substrate is three times larger than $Al_{0.24}Ga_{0.76}$Asepilayer by carrier mobility difference. The parameters of Varshni equation were determined from the SPV spectra as a function of temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.107-107
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• 2012

본 연구에서는 GaAs p-i-n 태양전지구조에 InAs 양자점을 삽입하여 계면의 전기장 변화를 Photoreflectance (PR) 방법으로 연구하였다. InAs/GaAs 양자점 태양전지구조는 n-GaAs 기판위에 p-i-n 구조의 태양전지를 분자선박막성장 장치를 이용하여 제작하였다. GaAs p-i-n 태양전지와 p-QD(i)-n 양자점 태양전지를 제작하여 계면전기장의 변화를 PR 신호에 나타난 Franz-Keldysh oscillation (FKO)으로부터 측정하였다. 기본적인 p-i-n 구조에서 두 가지 전기장성분을 검출 하였고 양자점 태양전지구조에서는 39 kV/cm 이상의 내부전기장이 존재함을 관측하였다. 이러한 내부전기장은 양자점 주변에 형성된 국소전기장의 효과로 추측하였다. 아울러 양자점을 AlGaAs 양자우물 구조에 삽입하여 케리어의 구속에 의한 FKO의 변화를 관측하였으며 양자점 태양전지의 구조적 변화에 따른 효율을 측정하여 비교 분석하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.16 no.4
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• pp.206-211
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• 2015

We investigated the formation of a nanopyramidal structure and fabricated nanotextured Si solar cells using an Ag metal-assisted chemical etching process. The nanopyramidal structure was formed on a Si flat surface and the nanotexturing process was performed on the p-type microtextured Si surface. The nanostructural formation shows a transition from nanopits and nanopores to nanowires with etching time. The nanotextured surfaces also showed the photoluminescence spectra with an enhanced intensity in the wavelength range of 1,100~1,250 nm. The photoreflectance of the nanotextured Si solar cells was strongly reduced in the wavelength range of 337~596 nm. However, the quantum efficiency is decreased in the nanotextured samples due to the increased nanosurface recombination. The nanotexturing process provides a better p-n junction impedance of the nanotextured cells, resulting in an enhanced shunt resistance and fill factor which in turn renders the possibility of the increased conversion efficiency.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.16 no.4
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• pp.212-220
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• 2015

We investigated nanotextured Si solar cells using the silver-assisted chemical etching process. The nanotexturing process is very sensitive to the concentration of chemical etching solution. The high concentration process results in a nanowire formation for the nanosurfaces and causes severe surface damage to the top region of the micropyramids. These nanowires show excellent light absorption in photoreflectance spectra and radiative light emission in photoluminescence spectra. However, the low concentration process forms a nano-roughened surface and provides high minority carrier lifetimes. The nano-roughened surfaces of the samples show the improved electrical cell properties of quantum efficiency, conversion efficiency, and cell fill factor due to the reduction in the formation of the over-doped dead layer.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.13 no.7
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• pp.551-556
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• 2000

We have investigated the effect of surface In composition with Si cell temperature on the In$_{0.1}$/Ga$_{0.9}$/As epilayers grown on GaAs substrates. The epilayers were grown by molecular beam epitaxy(MBE) method and were characterized by the pthotoreflectance(PR) measurements. The E$_{o}$ bandgap energies of In$_{0.1}$/Ga$_{0.9}$/As epilayers were observed at around 1.28 eV at room temperature, and the additional shoulder peaks appeared at the higher energies than E$_{o}$ with increase of Si doping concentrations. The intensity of the additional shoulder peak was decreased with lowering the measurement temperature and the peak disappeared with the increase of surface etching time. This results hows that In composition at surface of InGaAs epilayer is decreased with the increase of the doping cell temperature. We consider that the reason of the decrease of In composition at the surface should be due to In re-evaporation from the surface by radiation heat of Si doping cell.ell.ell.ell.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.158-158
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• 2010

본 연구에서는 분자선 박막성장 장비를 (MBE) 이용하여 droplet epitaxy 방법으로 성장시킨 GaAs/AlGaAs 양자점구조의 표면전기장변화에 관하여 photoreflectance spectroscopy (PR)를 이용하였다. 본 실험에 사용된 GaAs/AlGaAs 양자점 구조는 undoped-GaAs (001) 기판을 위에 성장온도 $580^{\circ}C$에서 GaAs buffer layer를 100 nm 성장 후 장벽층으로 AlGaAs을 100 nm 성장하였다. AlGaAs 장벽층을 성장한 후 기판온도를 $300^{\circ}C$로 설정하여 Ga을 3.75 원자층를 (ML) 조사하여 Ga drop을 형성하였다. Ga drop을 GaAs 나노구조로 결정화시키기 위하여 $As_4$를 beam equivalent pressure (BEP) 기준으로 $1{\times}10^{-4}$ Torr로 기판온도 $150^{\circ}C$에서 조사하였다. 결정화 직후 RHEED로 육각구조의 회절 페턴을 관측하여 결정화를 확인하였다. GaAs 나노 구조를 성장한 후 AlGaAs 장벽층을 성장하기위해 10 nm AlGaAs layer는 MEE 방법을 이용하여 $150^{\circ}C$에서 저온 성장 하였으며, 저온성장 후 기판온도를 $580^{\circ}C$로 설정하여 80 nm의 AlGaAs 층을 성장하고 최종적으로 GaAs 10 nm를 capping layer로 성장하였다. 저온성장 과정에서의 결정성의 저하를 보상하기위하여 MBE 챔버내에서 $650^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. GaAs/AlGaAs 양자점의 광학적 특성은 photoluminescence를 이용하여 평가 하였으며 780 nm 근처에서 발광을 보여 주었다. 특히 PR 실험으로부터 시료의 전기장에 의한 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 변화를 관측하여 GaAs/AlGaAs 양자점의 존재에 의한 시료의 표면에 형성되는 표면전기장을 측정하였다. 또한 시료에 형성된 전기장의 세기를 계산하기위해 PR 신호로부터 fast Fourier transformation (FFT)을 이용하였다. 특히 온도의 존성실험을 통하여 표면전기장의 변화를 관측 하였으며 양자구속효과와 관련성에 대하여 고찰 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.235-235
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• 2010

본 연구에서는 태양전지의 활성영역에 삽입할 InAs 양자점에 AlxGax-1As 장벽층을 삽입하여 그 두께변화에 따른 광학적 특성 변화를 photoreflectance spectroscopy (PR)과 photoluminescence (PL)를 이용하여 연구하였다. 본 연구에 사용된 InAs/AlGaAs 양자점 구조는 GaAs (100) 기판 위에 GaAs buffer layer를 500 nm 성장 ($Ts=580^{\circ}C$) 후 기판온도 $470^{\circ}C$에서 InAs 양자점, GaAs cap 층과 AlxGax-1As 장벽층 순서로 5 층의 InAs/GaAs/AlxGax-1As 양자점 구조를 형성하였다. GaAs cap 층의 두께는 4 nm로 고정하고 AlGaAs 장벽층 두께를 0~6 nm 까지 변화시켰다. 각 양자점 층 사이에 AlxGax-1As 장벽층의 삽입 유무에 따라 PR 신호에서 Franz-Keldysh oscillation (FKO)의 주기 변화가 관측되었다. AlGaAs 두께가 증가 할수록 PL 신호의 세기가 증가함을 보였으며 PL 신호의 온도의존 특성이 변화됨을 관측할 수 있었다. AlGaAs 장벽층 대신 AlAs 장벽층을 삽입한 시료에서도 유사한 경향성을 관측하였으며, 이는 양자점에 구속된 운반자의 터널링 현상과 높은 장벽층에 의한 운반자의 구속 강도의 변화에 의한 것으로 사료된다. 특히 장벽층의 유무에 따른 FKO의 변화는 시료의 표면 전기장의 변화에 기인한 것으로 운반자의 구속효과뿐만 아니라 InAs 양자점 성장중 형성된 표면결함 밀도의 변화에 의한 것으로 추정하였다.