• 제목/요약/키워드: S-doping

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Epitaxial Growth of Boron-doped Si Film using a Thin Large-grained Si Seed Layer for Thin-film Si Solar Cells

  • Kang, Seung Mo;Ahn, Kyung Min;Moon, Sun Hong;Ahn, Byung Tae
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제2권1호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • We developed a method of growing thin Si film at $600^{\circ}C$ by hot wire CVD using a very thin large-grained poly-Si seed layer for thin-film Si solar cells. The seed layer was prepared by crystallizing an amorphous Si film by vapor-induced crystallization using $AlCl_3$ vapor. The average grain size of the p-type epitaxial Si layer was about $20{\mu}m$ and crystallographic defects in the epitaxial layer were mainly low-angle grain boundaries and coincident-site lattice boundaries, which are special boundaries with less electrical activity. Moreover, with a decreasing in-situ boron doping time, the mis-orientation angle between grain boundaries and in-grain defects in epitaxial Si decreased. Due to fewer defects, the epitaxial Si film was high quality evidenced from Raman and TEM analysis. The highest mobility of $360cm^2/V{\cdot}s$ was achieved by decreasing the in-situ boron doping time. The performance of our preliminary thin-film solar cells with a single-side HIT structure and $CoSi_2$ back contact was poor. However, the result showed that the epitaxial Si film has considerable potential for improved performance with a reduced boron doping concentration.

저압화학증착을 이용한 실리콘-게르마늄 이종접합구조의 에피성장과 소자제작 기술 개발 (Development of SiGe Heterostructure Epitaxial Growth and Device Fabrication Technology using Reduced Pressure Chemical Vapor Deposition)

  • 심규환;김상훈;송영주;이내응;임정욱;강진영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.285-296
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    • 2005
  • Reduced pressure chemical vapor deposition technology has been used to study SiGe heterostructure epitaxy and device issues, including SiGe relaxed buffers, proper control of Ge component and crystalline defects, two dimensional delta doping, and their influence on electrical properties of devices. From experiments, 2D profiles of B and P presented FWHM of 5 nm and 20 nm, respectively, and doses in 5×10/sup 11/ ∼ 3×10/sup 14/ ㎝/sup -2/ range. The results could be employed to fabricate SiGe/Si heterostructure field effect transistors with both Schottky contact and MOS structure for gate electrodes. I-V characteristics of 2D P-doped HFETs revealed normal behavior except the detrimental effect of crystalline defects created at SiGe/Si interfaces due to stress relaxation. On the contrary, sharp B-doping technology resulted in significant improvement in DC performance by 20-30 % in transconductance and short channel effect of SiGe HMOS. High peak concentration and mobility in 2D-doped SiGe heterostructures accompanied by remarkable improvements of electrical property illustrate feasible use for nano-sale FETs and integrated circuits for radio frequency wireless communication in particular.

Effect of Nb Doping on the Dielectric and Strain Properties of Lead-free 0.94(Bi1/2Na1/2)TiO3-0.06BaTiO3 Ceramics

  • Han, Hyoung-Su;Hong, In-Ki;Kong, Young-Min;Lee, Jae-Shin;Jo, Wook
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.145-149
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    • 2016
  • $(Bi_{1/2}Na_{1/2})_{0.94}Ba_{0.06}(Ti_{1-x}Nb_x)O_3$ (BNBTxNb) ceramics were investigated in terms of the crystal structure as well as the ferroelectric, dielectric, and piezoelectric properties. While little change was observed in the microstructure except for a slight decrease in the average grain size, a significant change was noticed in the temperature dependence of dielectric and piezoelectric properties. It was shown that the property changes are closely related to the downward shift in the position of the ferroelectric-to-relaxor transition temperature with increasing amount of Nb doping. A special emphasis is put on the fact that Nb doping is so effective at decreasing the ferroelectric-to-relaxor transition temperature that even at no more than 2 at.% Nb addition, the transition temperature was already brought down slightly below room temperature, resulting in the birth of a large strain at 0.46 %, equivalent to $S_{max}/E_{max}=767pm/V$.

이중게이트 MOSFET의 대칭 및 비대칭 산화막 구조에 대한 문턱전압 분석 (Analysis of Threshold Voltage for Symmetric and Asymmetric Oxide Structure of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.2939-2945
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대칭 및 비대칭 산화막 구조를 가진 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 분석하였다. 상하단 동일한 산화막 두께을 갖는 대칭 DGMOSFET와 달리 비대칭 DGMOSFET는 상하단 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET에서 상단과 하단게이트 산화막 두께의 크기 변화에 따라 대칭 DGMOSFET와 문턱전압을 비교하여 상하단 게이트 산화막 두께의 최적값에 대하여 고찰하고자 한다. 문턱전압을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 문턱전압 모델을 이용하여 하단게이트 전압, 채널길이 및 채널두께 등에 따라 상하단게이트 산화막 두께가 문턱전압에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과적으로 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 크게 변화하였으며 변화하는 경향은 하단게이트 전압, 채널길이 그리고 채널두께에 따라 매우 상이하게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다.

Tc and Jc distribution in in situ processed MgB2 bulk superconductors with/without C doping

  • Kim, C.J.;Kim, Y.J.;Lim, C.Y.;Jun, B.H.;Park, S.D.;Choo, K.N.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.36-41
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    • 2014
  • Temperature dependence of magnetic moment (m-T) and the magnetization (M-H) at 5 K and 20 K of the in situ processed $MgB_2$ bulk pellets with/without carbon (C) doping were examined. The superconducting critical temperature ($T_c$), the superconducting transition width (${\delta}T$) and the critical current density ($J_c$) were estimated for ten test samples taken from the $MgB_2$ bulk pellets. The reliable m-T characteristics associated with the uniform $MgB_2$ formation were obtained for both $MgB_2$ pellets. The $T_cs$ and ${\delta}Ts$ of all test samples of the undoped $MgB_2$ were the same each other as 37.5 K and 1.5 K, respectively. The $T_cs$ and ${\delta}Ts$ of the C-doped $MgB_2$ were 36.5 K and 2.5 K, respectively. Unlike the m-T characteristics, there existed the difference among the M-H curves of the test samples, which might be caused by the microstructure variation. In spite of the slight $T_c$ decrease, the C doping was effective in enhancing the $J_c$ at 5 K.

채널길이에 대한 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙 분석 (Analysis of Subthreshold Swing for Channel Length of Asymmetric Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.401-406
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    • 2015
  • 본 논문에서는 비대칭 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 채널길이에 대한 문턱전압이하 스윙의 변화에 대하여 분석하였다. 문턱전압이하 스윙은 트랜지스터의 디지털특성을 결정하는 중요한 요소로서 채널길이가 감소하면 특성이 저하되는 문제가 나타나고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 개발된 DGMOSFET의 문턱전압이하 스윙의 채널길이에 대한 변화를 채널두께, 산화막두께, 상하단 게이트 전압 및 도핑농도 등에 따라 조사하고자 한다. 특히 하단 게이트 구조를 상단과 달리 제작할 수 있는 비대칭 DGMOSFET에 대하여 문턱전압이하 스윙을 분석함으로써 하단 게이트 전압 및 하단 산화막 두께 등에 대하여 자세히 관찰하였다. 문턱전압이하 스윙의 해석학적 모델을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 결과적으로 문턱전압이하 스윙은 상하단 게이트 전압 및 채널도핑농도 그리고 채널의 크기에 매우 민감하게 변화하고 있다는 것을 알 수 있었다.

대칭 및 비대칭 산화막 구조의 이중게이트 MOSFET에 대한 문턱전압 분석 (Analysis of Threshold Voltage for Double Gate MOSFET of Symmetric and Asymmetric Oxide Structure)

  • 정학기;권오신;정동수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.755-758
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대칭 및 비대칭 산화막 구조를 가진 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 분석하였다. 상하단 동일한 산화막 두께을 갖는 대칭 DGMOSFET와 달리 비대칭 DGMOSFET는 상하단 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET에서 상단과 하단게이트 산화막 두께의 크기 변화에 따라 대칭 DGMOSFET와 문턱전압을 비교하여 상하단 게이트 산화막 두께의 최적값에 대하여 고찰하고자 한다. 문턱전압을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 문턱전압 모델을 이용하여 하단게이트 전압, 채널길이 및 채널두께 등에 따라 상하단게이트 산화막 두께가 문턱전압에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과적으로 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 크게 변화하였으며 변화하는 경향은 하단게이트 전압, 채널길이 그리고 채널 두께에 따라 매우 상이하게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다.

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에너지 저장장치용 슈퍼커패시터 이온 도핑 제어를 통한 에너지 밀도 향상 연구 (Improvement of Energy Density in Supercapacitor by Ion Doping Control for Energy Storage System)

  • 박병준;유선미;양성은;한상철;노태무;이영희;한영희
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권3호
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    • pp.209-213
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    • 2019
  • 최근 전력 계통에 사용되는 주파수 조정용(F/R) 에너지 저장장치에 대하여 높은 에너지 밀도와 장수명의 안정성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 관련하여 슈퍼커패시터는 장수명과 급속 충방전 특성이 우수하므로 이러한 F/R 적용을 위한 에너지 저장장치로 적합하게 여겨지고 있다. 슈퍼커패시터는 단주기 F/R 영역의 보완 운전을 담당하고 전력계통에 설치된 ESS의 장주기 운영 수명을 연장함으로써 기존 용량을 담당하는 리튬 배터리의 설치 규모와 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 하지만 낮은 에너지 밀도는 전력 계통과 같은 큰 시스템에서 적용에 한계가 있으며 여전히 배터리를 대체할 수 있는 높은 에너지 밀도 요구에 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근에는 리튬이온 커패시터(Lithium ion capacitor; LIC) 구조가 3.8 V 이상의 전압 구간을 구현할 수 있기 때문에 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor; EDLC) 구조보다 고에너지 밀도 구현을 위한 구조로 각광을 받고 있지만 여전히 상용화를 위해서는 여러가지 전기화학적 성능에 대한 구체적인 검증 및 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 LIC의 에너지 밀도와 관계되는 용량을 증대하기 위하여 새로운 전극사전-도핑 방법을 설계하였다. 양극 활물질은 0.1% 이하의 상대습도 분위기 드라이룸에서 기계적 강도와 음극 도핑을 안정되게 수행될 수 있도록 $100{\mu}m$의 두께로 제작되었다. 또한 접촉 저항을 최소화하기 위하여 제조된 전극은 상온에서 $65^{\circ}C$까지 열 압축공정을 실시하였다. 최종적으로 LIC 구조에 대한 다양한 사전-도핑법을 설계하고 그 메커니즘을 분석하여 용량과 전기화학적 안정성이 향상된 새로운 LIC 사전-도핑 방법을 제안하였다.

원소-도핑 광촉매를 활용한 저농도 황화 이메틸 및 이황화 이메틸의 제어 (Control of Low-Level Dimethyl Sulfide and Dimethyl Disulfide by Applying Element-Doped Photocatalysts)

  • 신명희;조완근
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권11호
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    • pp.1215-1224
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    • 2009
  • This study evaluated the applicability of visible-light-driven N- and S-doped titanium dioxide($TiO_2$) for the control of low-level dimethyl sulfide(DMS) and dimethyl disulfide(DMDS). In addition, a photocatalytic unit(PU)-adsorption hybrid was evaluated in order to examine the removal of DMS and DMDS which exited the PU and a gaseous photocatalytic byproduct($SO_2$) which was generated during the photocatalytic processes. Fourier-Tranform-Infrared(FTIR) spectrum exhibited different surface characteristics among the three-types of catalysts. For the N- and S-doped $TiO_2$ powders, a shift of the absorbance spectrum towards the visible-light region was observed. The absorption edge for both the N- and S-doped $TiO_2$ was shifted to $\lambda$ 720 nm. The N-doped $TiO_2$ was superior to the S-doped $TiO_2$ in regards to DMS degradation. Under low input concentration(IC) conditions(0.039 and 0.027 ppm for DMS and DMDS, respectively), the N-doped $TiO_2$ revealed a high DMS removal efficiency(above 95%), but a gradual decreasing removal efficiency under high IC conditions(7.8 and 5.4 ppm for DMS and DMDS, respectively). Although the hybrid system exhibited a superior characteristic to PU alone regarding the removal efficiencies of both DMS and DMDS, this capability decreased during the course of a photocatalytic process under the high IC conditions. The present study identified the generation of sulfate ion on the catalyst surface and sulfur dioxide(maximum concentrations of 0.0019 and 0.0074 ppm for the photocatalytic processes of DMS and DMDS, respectively) in effluent gas of PU. However, this generation of $TiO_2$ would be an insignificant addition to indoor air quality levels.