• Title/Summary/Keyword: SiNx

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A Novel Reactive Sputtered Passivation for Large Size TFT-LCD

  • Kim, Hong-Sik;Lim, Joo-Soo;Hong, Hyun-Seok;Kwack, Hee-Yong;Ahn, Sung-Hoon;Yu, Sang-Jeon;Shin, Jong-Keun
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 2009.10a
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    • pp.594-596
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    • 2009
  • Amorphous silicon nitride (a-SiNx) passivation film as a passivation layer of TFT-LCDs was deposited by AC-reactive sputtering at low temperature. As a result, the electrical characteristics and reliability of TFT with novel passivation showed the same level as the conventional TFT. Finally, we have developed 47"Full HD IPS TFT-LCDs with sputtered amorphous silicon nitride. It is suitable for low temperature based applications such as OTFT and Flexible display.

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A Study on the Application of Thin Film Passivation and Crystalline Silicon Solar Cells Using PECVD Process (PECVD 공정을 이용한 후면 패시베이션 및 결정질 실리콘 태양전지 적용에 관한 연구)

  • Kim, Kwan-Do
    • Journal of the Semiconductor & Display Technology
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    • v.19 no.2
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    • pp.68-71
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    • 2020
  • In this study, SiNx and Al2O3 thin film was manufactured using PECVD deposition process and applied to crystalline silicon solar cells, resulting in 16.7% conversion efficiency. The structural improvement experiment of the rear electrode resulted in a 1.7% improvement in conversion efficiency compared to the reference cell by reducing the recombination rate of minority carriers and increasing the carrier lifetime by forming a passivation layer consisting of SiNx and Al2O3 thin films through the PECVD process.

Reactive Ion Etching of Amorphous Semiconductor and Insulator (비정질 반도체 및 절연체의 Reactive Ion Etching)

  • Hur, Chang-Wu;Lee, Kyu-Chung
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • v.9 no.1
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    • pp.985-989
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    • 2005
  • 본 논문에서는 비정질 반도체 및 절연체의 etching을 RIE를 사용하여 etching 조건을 결정하는 요인(chamber pressure, gas flow rate, rf power, 온도 등)들을 변화시켜 실험하였고, gas는 비정질 실리콘 박막의 reactive ion etching에 주로 사용되는 $CF_4,\; CF_4+O_2,\;CCl_2F_2,\;CHF_3\;gas$ 등을 사용하였다. 여기서 실리콘 박막의 식각은 $CF_4,\;CCl_2F_2,\;gas$를 그리고 insulator 막인 SiNx 박막의 식각은 $CF_4+O_2,\;CHF_3\;gas$를 사용하였다. 특히 $CCl_2F_2$ gas는 insulator 막인 SiNx 박막과의 식각 selectivity가 6:1로서 우수하기 때문이다. 정확한 control에 의해 높은 수율 (Yield) 을 얻을 수 있어 cost를 절감할 수 있다.

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온도에 따른 $SiO_2$, $SiN_X$ 게이트 절연막 ITZO 산화물 반도체 트랜지스터 전기적 특성 연구

  • Kim, Sang-Seop;Go, Seon-Uk;Choe, Byeong-Deok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.243.2-243.2
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    • 2013
  • 본 실험에서 $SiO_2$, $SiN_x$ 게이트 절연막에 따른 ITZO 산화물 반도체 트랜지스터를 제작하여, 온도변화에 따라 전달 특성 변화를 측정하여 열에 대한 소자의 안정성을 비교, 분석하였다. 온도가 증가함에 따라 carrier가 증가하는 온도 의존성을 보이며, 이로 인해 Ioff가 증가하였다. multiple-trapping 모델을 적용하여, 이동도 증가와 문턱 전압이 감소를 확인하였다. 또한 M-N rule을 적용하여 $SiO_2$, $SiN_x$ 게이트 절연막을 가진 ITZO 산화물 박막 트랜지스터의 활성화 에너지를 추출하고, sub-threshold 지역에서 활성화 에너지의 변화량이 $SiO_2$, SiNX 각각 0.37 eV/V, 0.24 eV/V로 차이를 통해 $SiN_x$ 게이트 절연체를 가진 ITZO 산화물 반도체 트랜지스터의 이동도와 문턱 전압의 변화가 더 컸음을 확인하였다.

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ONO 구조의 nc-si NVM의 전기적 특성

  • Baek, Gyeong-Hyeon;Jeong, Seong-Uk;Jang, Gyeong-Su;Yu, Gyeong-Yeol;An, Si-Hyeon;Lee, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.136-136
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    • 2011
  • 반도체 및 전자기기 산업에 있어서 NVM은 아주 중요한 부분을 차지하고 있다. NVM은 디스플레이 분야에 많은 기여를 하고 있는데, 측히 AMOLED에 적용이 가능하여 온도에 따라 변하는 구동 전류, 휘도, color balance에 따른 문제를 해결하는데 큰 역할을 한다. 본 연구에서는 bottom gate 구조의 nc-Si NVM 실험을 진행하였다. P-type silicon substrate (0.01~0.02 ${\Omega}-cm$) 위에 Blocking layer 층인 SiO2 (SiH4:N2O=6:30)를 12.5nm증착하였고, Charge trap layer 층인 SiNx (SiH4:NH3=6:4)를 20 nm 증착하였다. 마지막으로 Tunneling layer 층인 SiOxNy은 N2O (2.5 sccm) 플라즈마 처리를 통해 2.5 nm 증착하였다. 이러한 ONO 구조층 위에 nc-Si을 50 nm 증착후에 Source와 Drain 층을 Al 120 nm로 evaporator 이용하여 증착하였다. 제작한 샘플을 전기적 특성인 Threshold voltage, Subthreshold swing, Field effect mobility, ON/OFF current ratio, Programming & Erasing 특성, Charge retention 특성 등을 알아보았다.

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A study of internal reflectance enhancement for crystalline silicon solar cell adopted with Bragg mirror structure using TCAD simulation

  • Jeong, Sujeong;Kim, Soo Min;Lee, Kyung Dong;Kim, Jae eun;Park, Hyomin;Kang, Yoonmook;Lee, Hae-seok;Kim, Donghwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.421.2-421.2
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    • 2016
  • 고효율 태양전지에서 후면 반사 방지막은 장파장대(900nm~1200nm) 빛의 내부 반사를 증가시켜 광흡수도를 개선한다. 태양전지 후면에 박형 절연층 구조를 구성함으로써 특정 파장에서 높은 반사도를 얻을 수 있는 Bragg mirror 구조를 이론적으로 계산할 수 있다. Bragg mirror 구조를 이용하여 태양전지의 후면 반사층(Rear reflector layer)을 형성함으로써 태양전지 내부의 광흡수도를 개선할 수 있다. 후면 반사 방지막(Rear anti-reflection coating)으로 사용되는 Al2O3와 SiOxNy 또는 이러한 두 가지 물질의 겹층 구조를 구성하여 장파장대 빛의 반사도 차이에 의한 광흡수도 개선 정도를 광학 시뮬레이션을 통해 계산하였다. 광학 시뮬레이션은 TCAD를 이용하였으며 두 가지 겹층 구조에서 각 반사 방지막의 두께에 따른 단락 전류(Jsc)의 개선 정도, 후면 반사층 두께의 최적화 조건을 계산하였다. 후면 반사방지막을 제외한 기본적인 태양전지 구조는 n-type PERC 구조를 사용하였으며, 후면 반사방지막만의 광학적 특성을 살펴보기 위해 전극은 광학적으로 투명하다고 가정하였다. 반사방지막 두께의 범위는 Al2O3(5-30nm), SiNx(150-300nm), SiOxNy(150-300nm)에서 수행하였으며, 각각 1nm, 2nm 간격으로 진행하였다. Al2O3/SiOxNy 구조에서는 단락 전류가 32.45-32.87mA/cm2 값을 가진다. Al2O3/SiNx 구조에서는 단락 전류가 32.59-32.87mA/cm2 값을 가진다. 결론적으로, 후면 반사방지막의 겹층 구조를 통해 광흡수도를 증가 시킬 수 있으며, TCAD 시뮬레이션을 통하여 입사되는 태양광 스펙트럼에 최적화된 구조를 설계할 수 있다.

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V-Zn계 산화물을 이용한 마이크로볼로미터적외선 센서의 구현

  • Han, Myeong-Su;Kim, Dae-Hyeon;Choe, In-Gyu;Go, Hang-Ju;Eom, Ju-Beom;Park, Jae-Seok;Sin, In-Hui;Lee, Byeong-Il;Kim, Du-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.376.2-376.2
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    • 2014
  • 마이크로볼로미터 적외선 센서는 인체감지, 전자부품의 품질검사, 에너지 절감, 산업시설감시 및 군사용으로 다양하게 적용되고 있다. 기존에 이러한 적외선 센서의 감지재료로 VOx 또는 비정질 Si이 가장 많이 사용되고 있으며, VOx는 감도가 높고, 세계적으로 가장 많이 사용되고 있는 물질이다. 본 연구에서는 기존의 VOx 박막 증착법을 개선하여 Zn 산화물 박막을 혼용한 적외선 감지재료를 이용한 마이크로볼로미터 제작 및 특성에 대해 보고한다. RF sputtering 방법으로 약 140 nm의 VOx/ZnO/VOx 샌드위치 박막을 증착하고, 산소분위기에서 열처리함으로써 온도저항계수(TCR)가 약 -3.0 %/K의 값을 갖는 특성을 구현하였다. 갓 증착된 V-Zn 박막에서는 XRD 스펙트럼에서는 V2O5 관련 피크가 주로 관측되었으며, 산소열처리에 의해 VO2 피크가 새롭게 관측되었다. 볼로미터 감지소자는 유효면적 $50{\times}50{\mu}m^2$ 으로 bulk micromaching 공정을 통해 제작하였다. Si 기판위에 SiNx 박막을 PECVD 장치를 이용하여 증착하였으며, 적외선 감지층으로 V-Zn 산화물을 RF sputtering 방법으로 증착하여 열처리 후 SiNx passivation 박막으로 보호하였다. 열적고립을 위해 패터닝 후 Si 기판을 KOH 용액을 이용하여 약 $20{\mu}m$ 식각하여 소자를 구현하였다. 제작된 소자의 특성을 평가한 결과 반응도는 1.57e+4 V/W, 탐지도는 $8.79e+7cmHz^{1/2}/W$를 얻을 수 있었다. 소자의 동작 특성을 평가하기 위해 진공 압력을 1e-3 torr 이하에서 thermoelectric cooler를 장착한 metal package를 제작하여 동작온도에 따른 특성을 평가하였다. 동작온도를 $10^{\circ}C{\sim}40^{\circ}C$로 하여 측정한 결과 동작온도가 증가할수록 신호전압은 감소함을 알 수 있었다.

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