• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.2 no.2
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• pp.40-52
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• 1992

$PbTi0_3$ thin films were deposited at $550^{\circ}C$ by MOCVD method using titanium-iso-propoxide [$Ti(OC_3H_7)_4$] and tetra-ethyl-lead $[Pb(C_2H_5)_4]$as starting materials. In the present study, Ar and $O_2$were used as a carrier gas and a reaction gas, respectively, and the change of thickness and refractive index, Xray diffraction analysis, and CV characteristic measurements of the films were systematically investigated. As a result of CV characteristic analysis of the annealed $PbTiO_3$ thin films, it is assumed that the films interact with Si substrate at the interface, and X-ray diffraction patterns of the films show characteristic peaks for $PbTiO_3$ With increasing the annealing temperature and time, the thickness of the films tends to decrease but their refractive index increases.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.12
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• pp.1155-1159
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• 1999

Thin film solar cells on a glass/$SnO_2$ substrate with p-SiC/i-Si/n-Si heterojunction structures were fabricated using a plasma-enhanced chemical-vapor deposition system. The photovoltaic properties of the solar cells were examined with varying the gas phase composition, x=$CH_4/\;(SiH_4+CH_4)$, during the deposition of the p-SiC layer. In the range of x=0~0.4, the efficiency of solar cell increased because of the increased band gap of the p-SiC window layer. Further increase in the gas phase composition, however, led to a decrease in the cell efficiency probably due to in the increased composition mismatch at the p-SiC/i-Si layers. As a result, the efficiency of a glass/$SnO_2$/p-SiC/i-SiC/i-Si/n-Si/Ag thin film solar cell with $1cm^2$ area was 8.6% ($V_{oc}$=0.85V, $J_{sc}$=16.42mA/$cm^2$, FF=0.615) under 100mW/$cm^2$ light intensity.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2008.06a
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• pp.487-488
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• 2008

SiOC films containing alkyl groups have a low dielectric constant because of the interaction between the C-H hydrogen bonds and the oxygen of high electro-negative atom. The Si-$CH_3$ in a void is broken by the $O_2$, therefore the strength of CH bond in Si-O-O-$CH_3$ bond increases. The Si-O-O-$CH_3$ bond is broken by nucleophilic attack due to Si atom, again. The elongation of C-H bond causes the red shift, and the compression of C-H bond causes the blue shift. Among these chemical shifts, the blue shift from $1000\;cm^{-1}$ to $1250\;cm^{-1}$ was related with the formation of pores. If the oxygen is deficient condition, the methylradicals of the electron-rich substitution group terminate easily the Si-O-Si cross-link, and the pore is originated from the cross-link breakdown due to much methyl radicals of Si-$CH_3$. The dielectric constant of the films decreases due to pore generation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.63.2-63.2
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• 2010

삼중접합 태양전지에 상부전지로 이용되는 a-SiO:H 태양전지는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition)을 이용하여 증착하였다. i a-SiO:H는 $CO_2/SiH_4$ 비율을 변화하여 밴드갭을 조절하였다. $CO_2/SiH_4$가 0에서 0.43으로 증가 할수록 밴드갭이 1.74 eV에서 1.94 eV로 증가하는 경향을 보였다. 이는 FTIR에서 나타난 결과인 Si-O-Si 결합의 증가 때문인 것으로 판단한다. 그에 반해서 광 전도도는 감소하는 경향을 보였다.그러나 암전도도와 광전도도의 비율인 광민감도는 $10^5$에서 $10^4$의 값으로 비정질 태양전지에 적용가능한 값을 보였다. 이러한 박막 특성을 가진 i a-SiO:H를 이용하여 비정질 실리콘 태양전지를 제작한 결과 $CO_2/SiH_4$의 비율이 증가함에 따라 태양전지의 $V_{oc}$가 0.8 V에서 0.5 V로 현저하게 감소하였고, $J_{sc}$와 FF 역시 11 $mA/cm^2$에서 4 $mA/cm^2$, 69%에서 50%로 감소하였다. 단위박막 결함을 측정하는 CPM(Constant Photocurrent Method)을 이용하여 i a-SiO:H 내부에 $10^{16}cm^{-3}$ 정도의 내부 결함을 관찰하였고 이는 태양전지의 특성 감소와 관련이 있는 것으로 판단한다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.65 no.10
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• pp.1694-1696
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• 2016

Present thin film solar cells with hydrogenated amorphous silicon oxide (a-SiO:H) as an absorber suffer from low fill factor(FF) of 61~64 [%] in spite of its benefits related to high open circuit voltage ($V_{oc}$). Since degraded quality of a-SiO:H absorber by alloying with oxygen can affect the FF, we aimed to achieve high photosensitivity by minimizing $CO_2$ gas addition. Improving optical gap($E_{opt}$) has been attained by strong hydrogen dilution combined with lowering substrate temperature down to 100 [$^{\circ}C$]. Small amount of the $CO_2$ was added in order to disturb microcrystalline formation by high hydrogen dilution. The developed a-SiO:H has high photosensitivity (${\sim}2{\times}10^5$) and high $E_{opt}$ of 1.85 [eV], which contributed to attain remarkable FF of 74 [%] and high $V_{oc}$ (>1 [V]). As a result, high power conversion efficiency of 7.18 [%] was demonstrated by using very thin absorber layer of only 100 [nm], even though we processed all experiment at extremely low temperature of 100 [$^{\circ}C$].

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.153-153
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• 2010

p-i-n 형 비정질 실리콘 박막 태양전지에서 p층은 창물질(window material)로서 전기 전도도가 크고, 빛 흡수가 적어야한다. p층의 두께가 얇으면 p층 전체가 depletion layer가 되고 충분한 diffusion potential을 얻을 수 없어 open-circuit voltage ($V_{oc}$)가 작아진다. 반대로 p층 두께가 두꺼워지면 빛 흡수가 증가하고, 표면 재결합이 문제가 되어 변환효율이 감소한다. 밴드갭이 큰 물질로 창층을 제작하게 되면 보다 짧은 파장의 입사광이 직접 i층을 비추므로 Short-circuit current ($I_{sc}$) 와 fill factor를 증가시킬 수 있다. 하여 본 연구에서는 기존의 창층으로 사용되는 Boron을 doping한 p-type a-Si:H 대신에 $N_2O$를 첨가한 p-type a-$SiO_x$:H의 $N_2O$ flow rate에 따른 밴드갭의 변화에 관한 연구를 수행하였다. p-type a-$SiO_x$:H Layer는 $SiH_4$, $H_2$, $N_2O$, $B_2H_6$ 가스를 혼합하여 증착하게 되는데 $SiH_4$, 가스와 $H_2$ 가스의 혼합비는 1:20, $B_2H_6$ 농도는 0.5%로 고정 하였으며 $N_2O$의 flow rate을 가변하며 증착하였다. $N_2O$의 가변조건은 5에서 50sccm으로 가변하여 증착하며 일반적으로 사용되는 RF-PECVD (13.56MHz)를 이용하였고 증착 온도는 175도, 전극간의 거리는 40mm, 파워와 압력은 30W, 700mTorr로 고정하여 진행하였다. 전기적 특성을 알아보기 위해 eagle 2000 Glass를 사용하였고 구조적 특성은 p-type wafer를 사용하여 각각 대략 200nm의 두께로 증착하였다. 증착 두께는 Ellipsometry를 이용하였으며 전기 전도도는 Agilent사의 4156c를 구조적특성은 FT-IR을 사용하여 측정하였다. Conductivity(${\sigma}_d$)는 $N_2O$가 증가함에 따라 $8.73\;{\times}\;10^{-6}$에서 $5.06\;{\times}\;10^{-7}$으로 감소하였고 optical bandgap ($E_{opt}$)은 1.71eV에서 2.0eV로 증가함을 알 수 있었다. 또한 reflective index(n)의 경우는 4.32에서 3.52로 감소함을 나타내었다. 기존의 p-type a-Si:H에 비해 상당한 $E_{opt}$을 가지므로 빛 흡수에 의한 손실을 줄임으로서 $V_oc$를 향상 시킬 수 있으며 동시에 짧은 파장에서의 입사광이 직접 i층을 비추므로 $I_{sc}$와 FF를 향상 시킬 수 있으리라 예상된다. 다소 낮은 전도도만 개선한다면 고효율의 박막 태양전지를 제작 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.148-148
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• 2009

반도체 소자의 크기가 45 nm 이하로 감소함에 따라 최소 선폭에 따른 다층 배선 연결 구조가 요구되고 있다. 그러나 고집적화 구조는 기생 저항과 정전 용량에 의한 신호지연증가 및 혼선 전력 소모의 문제가 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위한 방법 중의 하나는 저저항 배선연결물질과 층간 절연막으로 저유전 상수를 갖는 물질을 사용하는 것이다. 본 연구는 DEMS $(H-Si(CH_3)(OC_2H_5)_2)$ 전구체를 이용하여 저유전막을 증착할 때 사용되는 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 장비를 국내 기술로 개발하고 개발된 장비로 저유전박막을 평가한 것에 관한 것이다. 본 연구에서 평가 및 박막 종확 시 사용한 장비는 MAHA hp 1 type ((주)아토)로서 양산용 PECVD 장비이다. 변수는 C-He의 유랑, 300 mm Si 웨이퍼와 shower head 사이의 거리, 증착 압력, 구동 전력이고, 증착된 저유전막의 두께, 두께의 균일성, 굴절률, 굴절률의 균일성를 평가하였다. 구동 전력이 500W 일 때, C-He의 유량과 진공의 크기를 감소시키면 박막의 두께가 감소하고 박막의 균일성은 증가하였다. C-He의 유량을 증가시키고 shower head 와 Si 웨이퍼 사이의 거리 및 구동 압력을 감소시키면 굴절률과 굴절률의 균일성이 모두 저하되었다. 구동 전력이 700W 일 때, 박막 두께의 경우, 구동 전력이 500W 일 때의 결과와 유사하지만, 박막의 균일성, 굴절률, 굴절률의 균일성은 모든 조건에서 저하되었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.1
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• pp.3-11
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• 1995

$(TiO_{2})$ thin films were deposited on p-Si(100) substrate by APMOCVD using titanium isopropoxide as a source material. The deposition mechanism was well explained by the simple boundary layer theory and the apparent activation energy of the chemical reaction controlled process was 18.2kcal /mol. The asdeposited films were polycrystalline anatase phase and were transformed into rutile phase after postannealing. The postannealing time and the film thikness as well as the postannealing temperature also affected the phase transition. The C-V plot exhibited typical charateristics of MOS diode, from which the dielectric constant of about 80 was obtained. The capacitance of the annealed film was decreased but those of the Nb or Sr doped films were not changed. I-V characteristics revealed that the conduction mechanism was hopping conduction. The postannealing and the doping of Nb or Sr cause to decrease the leakage current and to increase the breakdown voltage.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.48 no.6
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• pp.499-503
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• 2011

Recently, variety of organic and inorganic hybrid materials have recently investigated as alternative routes to SiOC, $SiO_2$ thin film formation at low temperatures for applications in electronic ceramics. Specially, silicon based polymers, such as polycarbosilane, polysilane and polysilazane derivatives have been studied for use in electronic ceramics and have been applied as dielectric or insulating materials. In this study, Polycarbosilane(PCS), which Si-$CH_2$-Si bonds build up the backbone of the polymer, has been investigated as low-k materials using a solution process. After heat treatment at 350$^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, chemical composition and dielectric constant of the thin film were $SiO_{0.27}C_{1.94}$ and 1.2, respectively. Mechanical property measured using nanoindentor shows 1.37 GPa.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.9
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• pp.766-772
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• 2011

Amorphous Si (a-Si) thin films of $p^+/p^-/n^+$ were deposited on $Si_3N_4$/glass substrate by using a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method. These films were annealed at various temperatures and for various times by using a rapid thermal process (RTP) equipment. This step was added before the main thermal treatment to make the nuclei in the a-Si thin film for reducing the process time of the crystallization. The main heat treatment for the crystallization was performed at the same condition of $600^{\circ}C$/18 h in conventional furnace. The open-circuit voltages ($V_{oc}$) were remained about 450 mV up to the nucleation condition of 16min in the nucleation RTP temperature of $680^{\circ}C$. It meat that the process time for the crystallization step could be reduced by adding the nucleation step without decreasing the electrical property of the thin film Si for the solar cell application.