• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.271-271
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• 2010

고효율 실리콘 태양전지를 제작하기 위하여 surface passivation, 레이저와 lithography기술들이 연구되어 지고 있다. 결정질 실리콘 태양전지의 기판의 두께가 점점 얇아지면서 surface-to-volume 비율이 증가되어 surface passivation은 매우 중요하다. surface passivation은 크게 2가지 방법으로 진행되고 있으다. 첫 번째는 Si의 dangling bond의 passivation과 surface recombination process 제어에 기초를 두고 있다. 일반적으로 박막을 이용한 실리콘 passivation은 $SiO_2$, SiN, a-Si, $Al_2O_3$박막 4가지가 이용되어 왔다. 본 연구에서는 p-type SoG기판위에 원자층 증착법(ALD)을 이용하여 $Al_2O_3$박막의 negative fixed charge의 internal electric field로 surface passivation을 연구하였다. TMA와 $H_2O/O_3$을 사용하여 ALD $Al_2O_3$를 10~30nm두께를 갖도록 증착하였다. 표면 처리 조건, $Al_2O_3$박막 두께, ALD 공정 조건과 후열처리등에 따른 실리콘의 특성, carrier lifetime변화를 측정하여 효과적인 field induced passivation을 제시하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.619-625
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• 2008

패시베이션 및 절연 목적으로 이용하는 플라즈마 화학기상증착(PECVD)법에 의해 증착된 무기막과 웨이퍼 간 본딩 접착제로 이용하는 유기 박막 적층면의, 열 순환에 의한 잔류 응력 및 본딩 결합력의 효과를 4점 굽힙 시험법과 웨이퍼 곡률 측정법에 의해 평가하였다. 무기막으로는 산화 규소막($SiO_2$)과 산화 질화막($SiN_x$)이, 유기 박막으로는 BCB(Benzocyclobutene)가 이용되었다. 이를 통해, 열 순환 동안 무기막과 유기막 사이에서의 잔류 응력과 본딩 결합력의 상관관계에 대한 모델식을 개발하였다. 최대 온도 350 및 $400^{\circ}C$에서 수행한 열 순환 공정에서, PECVD 산화 질화막과 BCB로 구성된 다층막에서, 본딩 결합력은 첫 번째 순환 공정 동안 감소한다. 이는 산화질화막 내 잔류인장응력의 증가가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력의 감소를 유도한다는 모델식의 예측과 일치하며, PECVD 산화 규소막내 잔류 압축 응력의 감소가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력 상승을 이끄는 산화 규소막과 BCB 구조의 본딩 결합력 결과와 비교된다. 이러한 산화 규소막과 산화 질화막을 포함한 다층막의 상반된 본딩 결합력은 증착 공정 후 막 내에 형성된 수소 결합이 고온 순환 공정 동안 축합 반응을 통해 더 밀집되어 인장응력을 형성하기 때문임을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제3권5호
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• pp.459-465
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• 1993

SOG박막 밑에 층간 절연박으로 사용하는 PECVD산화막을 Si rich산화막으로 만들어 줌으로써 실리콘 dangling bond가 수소원자나 수분과 결합하여 SOG박막으로 부터 침투되는 수소원자나 수분의 확산을 억제하므로서 소작 열화되는 것을 방지한다. 이러한 Si rich산화막의 기본 특성을 알아보기 위하여 LF/HF power비와 $SiH_4/N_2O$ gas유량비를 변화시켜서 박막 특성을 조사하였다. 저주파 power만 변화시킨 경우, 증착속도가 감소하고 굴절율과 압축응력에 증가하며 FTIR에서 3300$\textrm{cm}^{-1}$~3800$\textrm{cm}^{-1}$영역의 수분에 의한 peak이 감소하는 것으로 보아 박막이 치밀해짐을 알 수 있고, $SiH_{4}$기체유량을 증가시킨 경우엔 증착속도, 굴절율, 식각속도는 증가하나 압축응력은 감소한다. FTIR에서 Si-O-Si peak의 세기가 감소하고 낮은 파수영역으로 이동하며, AES분석 결과에서 일반적인 oxide(Si:0=1:1.98)에서 보다 Si:O비가 1:1.23으로 낮아 PECVD산화 막내의 Si danling bond가 증가했음을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권5호
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• pp.669-673
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• 2002

Ni catalyst (Ni: 15 wt%) supported on precalcined SiO2 has been investigated in reforming reactions of methane to synthesis gas. The catalyst exhibited fairly good activity and stability in partial oxidation of methane (POM), whereas it deactivated in steam reforming of methane (SRM). Pulse reaction results of CH4, O2, and CH4/O2 revealed that Ni/SiO2 has high capability to dissociate methane. The results also revealed that both CH4 and O2 are activated on the surface of metallic Ni, and then surface carbon species react with adsorbed oxygen to produce CO and CO2 depending on the bond strength of the oxygen species on the catalyst surface.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권2호
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• pp.35-39
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• 2023

Silicon oxide thin films have been deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition in SiH4 and N2O plasma along the variation of the gas flow ratio. Optical emission spectroscopy was employed to monitor the plasma and ellipsometry was employed to obtain refractive index of the deposited thin film. The atomic ratio of Si, O, and N in the film was obtained using XPS depth profiling. Fourier Transform Infrared Spectroscopy was used to analyze structures of the films. RI decreased with the increase in N2O/SiH4 gas flow ratio. We noticed the increase in the Si-O-Si bond angles as the N2O/SiH4 gas flow ratio increased, according to the analysis of the Si-O-Si stretching peak between 950 and 1,150 cm-1 in the wavenumber. We observed a correlation between the optical emission intensity ratio of (ISi+ISiH)/IO. The OES intensity ratio is also related with the measured refractive index and chemical composition ratio of the deposited thin film. Therefore, we report the added value of OES data analysis from the plasma related to the thin film characteristics in the PECVD process.

• 한국표면공학회지
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• 제36권5호
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• pp.406-412
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• 2003

FT-IR and thermography were used to investigate the infrared radiation characteristic of SiO$_2$ film and SiO$_2$/Fe$_2$O$_3$film coated on aluminum. Through FT-TR spectrum, SiO$_2$film showed high infrared absorption in accordance with the stretching vibration of Si-O-Si, and as$ Fe_2$$O_3$was mixed additional absorption band appeared resulting from the stretching vibration of Fe-O at $590cm^{-1}$ and the bond of Si-O-Fe at $900 cm^{-1}$ The two kinds of film measured by the integration method and the reflective method coincided with each other in the wavelength area of infrared absorption and radiation, and corresponded well with Kirchhoff's law as the infrared emissivity is high in wavelength where infrared absorption rate is high. The emissivity of $SiO_2$ film was 0.65 and that of $SiO_2$/Fe$_2$$O_3$film was 0.77, so the addition of$ Fe_2$$O_3$ raised the infrared emissivity by approximately 13%.$ SiO_2$$Fe_2$$O_3$ film is efficient as an infrared radiator at below $100^{\circ}C$. The temperature of heat radiation after 7 minutes was 117$^{\circ}C$ in aluminum plate and $155^{\circ}C$ in $SiO_2$$Fe_2$$O_3$ film, $38^{\circ}C$ higher than the former.

• 한국재료학회지
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• 제10권10호
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• pp.665-670
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• 2000

실온에서 직접 접합된 실리콘 기판의 접합강도를 향상기키기 위하여 기존의 고온 로내 열처리법을 대체할 수 있는 선형 열처리법을 개발하였다. 한 개의 열원과 타원형 반사경으로 구성된 선형 열처리법은 접합면의 간격이 열처리 온도의 증가와 더불어 감소하는 특성과 온도 증가와 더불어 접합면에 생성된는 기체상의 밀도가 증가하는 현상을 응용하여 접합면의 기체상을 밀도차이를 이용하여 기판 외부로 방출시키는 방법으로 Si$\mid$$\mid$Si 기판쌍 및 Si$\mid$$\mid$$SiO_2/Si$ 기판쌍의 직접 접합에 적용하여 보았다. IR camera와 HRTEM으로 직접 관찰한 접합면은 실온에서 접합면에 침투한 외부 불순물에 의한 비접합 영역을 제외하고는 자제 생성된 기체상에 의한 비접합 영역은 나타나지 않았고 매우 깨끗한 접합계면을 나타내었다. 접합된 기판쌍을 Crack opening법과 인장시험법을 적용하여 접합 강도를 측정하였다. 접합 강도는 열처리 온도의 증가와 더불어 점차로 증가하였고 두 측정방법 모두 동일한 경향성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제4권1호
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• pp.63-74
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• 1994

$SiO_{2}$초박막(ultrathin film)의 두께 조절 용이성, 두께 균일성, 공정 재현성 및 전기적 특성을 향상시키기 위해 실리콘을 $N_{2}O$분위기에서 열산화시켰다. $N_2O$분위기에서 박막 성장시 산화와 동시에 질화가 이루어지기 때문에 전기적 특성의 향상을 가져올 수 있었다. 질화 현상에 의해 형성된 Si-N결합 형성은 습식 식각율과 ESCA분석으로 확인할 수 있었다. $N_2O$분위기에서 성장된 $SiO_{2}$박막은 Fowler-Nordheim(FN)전도 기구를 보여주었으며, 절열파괴 특성과 누설 전류특성 및 산화막의 신뢰성은 건식 산화막에 비해서 우수하였다. 또한 계면 포획밀도는 건식 산화막에 비해 감소하였고, 전하를 주입했을 때 생성되는 계면 준위의 양 또는 크게 감소하였다. 산화막 내부에서의 전하 포획의 양도 감소하였고, 전하를 주입하였을 때 생성되는 전하 포획의 양도 감소하였다. 이와 같은 전기적인 특성의 향상은 산화막 내부에서 약하게 결합하고 있는 Si-O 결합들이 Si-N결합으로의 치환과 스트레스 이완에 의하여 감소하였기 때문이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권4호
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• pp.289-298
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• 1993

Properties in terms of the variation of the glass compositions, which were density (p), molar volume(Vm), atom/ion packing density (Dp), refractive index (nD), transformation temperature (Tg), dilatometric softening point (Td), thermal expansion coefficient (α), Young's modulus (E), and knoop hardness (KHN) were investigated in CaO-SiO2 glasses and CaO-P2O5-SiO2 glasses containing less than 10mole% of P2O5. Those properties were measured by density measurement kit, Abbe refractometer, dilatometer, ultrasonic pulse echo equipment, and micro hardness tester. When CaO content was increased in CaO-SiO2 glasses, p, Dp, nD, Tg, Td, α, E and KHN were increased, while Vm was decreased. When P2O5 was added to the CaO-SiO2 glasses with constant CaO/SiO2 ratio as 1.07, p, Dp, nD, Tg, Td, α, E and KHN were decreased, while Vm was increased. When the amount of P2O5 in glasses was kept constant, the changes of the properties with variation of CaO content in the CaO-P2O5-SiO2 glasses were very similar to those of CaO-SiO2 glasses. These phenomena could be explained by the structural role of P2O5 in the CaO-P2O5-SiO2 glasses, which was polymerization of siicate structures and resulted in [PO4] monomer structure in glasses. Due to this structural characteristics, the bond strength and packing density were changed with compositions. Proportional relationships between 1) np and Dp, 2) Tg, Td, α and CaO content, 3) E and Vm-1, and 4) KHN and P2O5 content were evaluated in this investigation.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권6호
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• pp.319-324
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• 2007

The structural properties of $SiO_2$ liquid at finite temperatures have been investigated by molecular dynamics (MD) simulations utilizing the Tersoff interatomic potential. During cooling process, the $SiO_2$ liquid structure quenched with a cooling rate of $1.0{\times}10^{11}K/sec$ shows the traditional properties observed in the experiments. The coordination defects of system decrease with decreasing temperature up to 17%. The $SiO_2$ glass quenched up to 1600 K contains defects consisting of the fivefold coordination of Si, and the threefold coordination of O atoms. The calculated diffusion coefficients which are calculated by monitoring. the mean-square displacement of atoms drop to almost zero below 3000 K ($<10^{-6}\;cm^2/sec$) but has a fluctuations at low temperature. The structure properties of $SiO_2$ liquid shows a significant dependence on the temperature during cooling process. Bond-angle distribution at around $120^{\circ}$ originate from the O and Si atoms consisting of the over-coordinated O atoms.