• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07d
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• pp.1928-1930
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• 1999

This paper describes on the growth of a ${\mu}c$-Si:H film on low cost substrate like glass by Hot Wire CVD method. The ${\mu}c$-Si:H film, prepared in 50mTorr pressure, $1800^{\circ}C$ wire temperature, and $H_2/SiH_4$ 10 showed three clear peaks. (111), (220), and (311) in X-ray spectroscopy. The crystallite size and crystalline volume fraction, calculated from Raman spectroscopy, was about 6nm and 70%, respectively. The FTIR transmission spectra of the film showed a different absorption peak with a-Si:H film around $2000-2100cm^{-1}$.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.52.2-52.2
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• 2009

Si 박막형 solar cell은 Si 결정형 solar cell대비 cost 및 대면적화 측면에서 장점을 가지고 있다. 그러나 amorphous Si의 경우 light soacking에 의한 열화 문제가 있고, microcrystalline Si의 경우 요구되는 효율 확보를 위하여 $1.5{\mu}m$ 이상 두께가 필요하며, 증착율이 $5{\AA}/sec$.이하인 단점이 있다. 본 연구에서는 high deposition rate로 microcrystalline Si를 증착하기 위하여 high frequency, high power PECVD를 이용하였으며, RF power, 증착온도, H2/SiH4 ratio의 3인자를 3수준으로 변화시킨 완전요인배치 실험을 실시하였다. 실험결과 증착율은 $8.0{\AA}/sec.{\sim}52.8{\AA}/sec$ 범위, crystalline fraction은 0%~83.3% 범위의 결과를 얻었으며, 결정이 형성된 조건에서는 XRD분석결과 $2\theta=28.5$ 및 47.5에서 Si (111), (220) peak을 확인할 수 있었다. Surface Profilometer 를 이용한 surface roughness의 경우 $6.3{\AA}\sim32.4{\AA}$ 범위의 결과를 얻었으며, crystalline Portion이 높을수록 surface roughness가 증가함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.S2
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• pp.64-68
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• 1995

Silicon films were deposited at $430^{\circ}C$ by remote plasma chemical vapor deposition(RPECVD) with a gas mixture of $Si_2H_6/SiF_4/H_2$. The silicon films deposited without and with $SiF_4$ were characterized using atomic force microscopy(AFM), transmission electron microscopy(TEM) and X-ray diffraction(XRD). Both silicon films have the same rugged surface morphology, but, the silicon film deposited with $SiF_4$ exhibits more rugged. The silicon film deposited without $SiF_4$ is amorphous, whereas the silicon film deposited with $SiF_4$ is polycrystalline with very small needle-like grains which are perpendicular to the substrate and uniformly distributed in the thickness of the film. The silicon film deposited with $SiF_4$ was found to have a preferred orientation along the growth direction with the<110> of the film parallel to the <111> of the substrate. The effect of $SiF_4$ during RPECVD was discussed.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.190-191
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• 2006

We have investigated optical properties of Si/graded-$Si_{1-x}Ge_x$/Si heterostructures grown by reduced pressure chemical vapor deposition. Compared to standard condition using Si(100) substrate and growth temperature of $650^{\circ}C$, Si(111) resulted in low growth rate and high Ge mole fraction. Also samples grown at higher temperatures exhibited increased growth rate and reduced Ge mole fraction. The features regarding both substrate temperature and crystal orientation, representing high incorporation of silicon supplied from gas stream played as a key parameter, illustrate that reaction control were prevailed in this process growth condition. Using secondary ion mass spectroscopy and spectroscopic ellipsometry, microscopic changes in atomic components could be analyzed for Si/graded-$Si_{1-x}Ge_x$/Si heterostructures.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.78-78
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• 2000

다결정 실리콘-게르마늄 (poly-SiGe)은 태양전지 개발에 있어서 중요한 물질이다. 우리는 소량의 Ge(x=0.05)으로부터 다량의 Ge(x=0.67)을 함유한 수소화된 비정질 실리콘-게르마늄 (a-SiGe:H) 박막의 고상결정화 과정을 ESR (electron spin resonance)방법으로 조사해보았다. 먼저 PECVD 방법으로 Corning 1737 glass 위에 a-Si1-xGex:H 박막을 증착시켰다. 증착가스는 SiH4, GeH4 가스를 썼으며, 기판온도는 20$0^{\circ}C$, r.f. 전력은 3W, 증착시 가스압력은 0.6 Torr 정도이었다. 증착된 a-SiGe:H 박막은 $600^{\circ}C$ N2 분위기에서 다시 가열되어 고상결정화 되었고, 결정화 정도는 XRD (111) peak의 세기로부터 구해졌다. ESR 측정은 상온 x-band 영역에서 수행되었다. 측정된 ESR스팩트럼은 두 개의 Gaussian 함수로써 Si dangling-bond와 Ge dangling-bond 신호로 분리되었다. 가열 초기의 a-SiGe:H 박막 결함들의 스핀밀도의 증가는 수소 이탈에 기인하고, 또 고상결정화 과정에서 결정화된 정도와 Ge-db 스핀밀도의 변화는 서로 깊은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 특히 Ge 함유량이 큰 박막 (x=0.21, 0.67)에서 뿐만 아니라 소량의 Ge이 함유된 박막(x=0.05)에서도 Ge dangling-bond가 Si dangliong-bond 보다 고상결정화 과정에서 더 중요한 역할을 한다는 것을 알수 있었다. 또한 초기 열처리시 Si-H, Ge-H 결합에서 H의 이탈로 인하여 나타나는 Si-dangling bond, Ge-dangling bond 스핀밀도의 최대 증가 시간은 x 값에 의존하였는데 이러한 결과는 x값에 의존하는 Si-H, Ge-H 해리에너리지로 설명되어 질 수 있다. 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.4
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• pp.365-369
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• 2001

플라즈마 화학증착법(PECVD)에 의해 실리콘 (100) 기판 위에 3C-SiC막을 증착하였다. 증착반응시 유입가스비, R$_{x}$[=CH$_4$/(CH$_4$+H$_2$)]에 따른 증착막의 결정성에 대해 검토하였다. 증착된 3C-SiC막의 결정성은 R$_{x}$ 값이 감소할수록 더욱 향상되었으며, 형성된 결정상은 (111) 면으로 최대의 우선배향성을 가졌다. Nanoindentation 방법을 이용하여 3C-SiC막의 압입깊이에 따른 경도 및 탄성계수를 측정하였으며, 유입가스비(R$_{x}$)의 변화에 따라서 막의 경도 및 탄성계수가 뚜렷이 변화하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.2
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• pp.131-138
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• 1997

Silicon carbide films were chemically vapor deposited onto graphite substrates using MTS(Ch3SiCl3) as a source and Ar or H2 as a diluent gas. The experiments were performed at a fixed condition such as a de-position temperature of 130$0^{\circ}C$, a total pressure of 10 torr, and a flow rate of 100 sccm for each MTS and carrier gas. The purpose of this study is to consider the variation of the growth behavior with the addition of each diluent gas. It is shown that the deposition rate leads to maximum value at 200 sccm addition ir-respective of diluent gases and the deposition rate of Ar addition is faster than that of H2 one. It seems that these characteristics of deposition rate are due to varying interrelationship between boundary layer thick-ness and the concentration of a source with each diluent gas addition, when overall deposition rate is con-trolled by mass transport kinetics. The preferred orientation of (220) plane was maintained for the whole range of Ar addition. However, above 200 sccm addition, especially that of (111) plane was more increased in proportion to H2 addition. Surface morphologies of SiC films were the facet structures under Ar addition, but those were gradually changed from facet to smooth structures with H2 addition. Surface roughness be-came higher in Ar, but it became lower in H2 with increasing the amount of diluent gas.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.2
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• pp.269-277
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• 1998

The crystallization method determines the material quality and consequent device performance. This paper investigates the crystallization of a-Si:H films on various substrate materials and analyzes the crystallization effect with and without using eutectic forming metals. From the examinations of the various substrate materials, a metal Mo was selected for the a-Si:H films growth and subsequent crystallization of it. For a sample without any eutectic metal layer, we observed grain size of $0.8{\mu}m$ after $1100^{\circ}C$ anneal treatment. To reduce crystallization temperature, we used some of the eutectic forming metals such as Au, Al and Ag. Poly-Si films with grain size over $10{\mu}m$ and (111) preferential plains were achieved using a premetal layer of Au at an anneal temperature of $700^{\circ}C$. The various crystallization effects of eutectic metal thickness and type were investigated for photovoltaic (PV) device applications.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.34 no.2
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• pp.111-115
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• 2024

Silicon carbide (SiC) has emerged as a promising material for next-generation power semiconductor materials, due to its high thermal conductivity and high critical electric field (~3 MV/cm) with a wide bandgap of 3.3 eV. This permits SiC devices to operate at lower on-resistance and higher breakdown voltage. However, to improve device performance, advanced research is still needed to reduce point defects in the SiC epitaxial layer. This work investigated the electrical characteristics and defect properties using DLTS analysis. Four deep level defects generated by the implantation process and during epitaxial layer growth were detected. Trap parameters such as energy level, capture-cross section, trap density were obtained from an Arrhenius plot. To investigate the impact of defects on the device, a 2D TCAD simulation was conducted using the same device structure, and the extracted defect parameters were added to confirm electrical characteristics. The degradation of device performance such as an increase in on-resistance by adding trap parameters was confirmed.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.12 no.2
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• pp.64-67
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• 2002

IrMn pinned spin valve (SV) films with stacks of Ta/NiFe/IrMn/CoFe/Cu/CoFe/NiFe/Ta were prepared by dc sputtering onto thermally oxidized Si (111) substrates at room temperature under a magnetic field of about 100 Oe. The annealing cycle number and temperature dependence of exchange coupling field (H$_{ex}$), magnetoresistance (MR) ratio, and coercivity (H$_{c}$) were investigated. By optimizing the process of deposition and post thermal annealing condition, we obtained the IrMn based SV films with MR ratio of 3.6%, H$_{ex}$ of 1180 Oe for the pinned layer. The H$_{ex}$ is stabilized after the second annealing cycle and it is thought that this SV reveals high thermal stability. The H$_{ex}$ maintained its strength of 600 Oe in operation up to 24$0^{\circ}C$ and decreased monotonically to zero at 27$0^{\circ}C$.