• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.30.1-30.1
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• 2011

Silicon is one of useful materials in various industry such as semiconductor, solar cell, and secondary battery. The metallic silicon produces generally melting process for ingot type or chemical vapor deposition (CVD) for thin film type. However, these methods have disadvantages of high cost, complicated process, and consumption of much energy. Electrodeposition has been known as a powerful synthesis method for obtaining metallic species by relatively simple operation with current and voltage control. Unfortunately, the electrodeposition of the silicon is impossible in aqueous electrolyte solution due to its low oxidation-reduction equilibrium potential. Ionic liquids are simply defined as ionic melts with a melting point below $100^{\circ}C$. Characteristics of the ionic liquids are high ionic conductivities, low vapour pressures, chemical stability, and wide electrochemical windows. The ionic liquids enable the electrochemically active elements, such as silicon, titanium, and aluminum, to be reduced to their metallic states without vigorous hydrogen gas evolution. In this study, the electrodeposion of silicon has been investigated in ionic liquid of 1-butyl-3-methylpyrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide ([bmpy]$Tf_2N$) saturated with $SiCl_4$ at room temperature. Also, the effect of electrode materials on the electrodeposition and morphological characteristics of the silicon electrodeposited were analyzed The silicon electrodeposited on gold substrate was composed of the metallic Si with single crystalline size between 100~200nm. The silicon content by XPS analysis was detected in 31.3 wt% and the others were oxygen, gold, and carbon. The oxygen was detected much in edge area of th electrode due to $SiO_2$ from a partial oxidation of the metallic Si.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.111.1-111.1
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• 2011

The solar energy is dramatically increasing as the alternative energy source and the silicon(Si) solar cell are used the most. In this study, the improved process and equipment for the metallurgical refinement of multicrystalline Si were evaluated for the inexpensive solar cell. The planar plane and columnar dendrite aheadof the liquid-solid interface position caused the superior segregation of impurities from the Si. The solidification rate and thermal gradient determined the shape of dendrite in solidified Si matrix solidified by the directional solidification(DS) method. To simulate this equipment, the commercial software, PROCAST, was used to solve the solidification rate and thermal gradient. Si was vertically solidified by the DS system with Stober process and up-graded metallurgical grade or metallurgical grade Si was used as the feedstock. The inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP) was used to measure the concentration of impurities in the refined Si ingot. According to the result of ICP and simulation, the high thermal gradient between the two phases wasable to increase the solidification rate under the identical level of refinement. Also, the separating heating zone equipped with the melting and solidification zone was effective to maintain the high thermal gradient during the solidification.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1707-1710
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• 2014

본 논문은 실리콘 원료의 용융과 방향성 응고에 의해 결정성이 양호한 방향성 응고에 대한 연구이다. 방사화 분석 결과 총 10가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용 웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다.

• 세라미스트
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• 제22권4호
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• pp.452-463
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• 2019

A quartz glass crucible is the essential material for manufacturing silicon ingots such as semiconductors and solar cells. Quartz glass crucibles for semiconductors and solar cells are made similar, but differ in surface purity, structure and durability. Recently, ultra high purity synthetic glass crucibles for semiconductors have become more important due to foreign problems. In Korea, it has succeeded in producing 28-inch quartz glass crucibles through the past 10 years. However, 32-inch synthetic quartz glass for the production of silicon ingots for semiconductors is not up to the level of advanced technology, and the technology gap is expected to be 2 to 3 years. In order to overcome these technological gaps and localize synthetic quartz glass ware, close cooperation between production companies and demand companies and localization of synthetic quartz glass powder must also be made. In addition, if government support can be added, faster results can be expected.

• 자원리싸이클링
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• 제21권4호
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• pp.60-68
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• 2012

반도체 및 태양광 산업에서는 반도체 소자 및 솔라셀을 제조하기 위하여 실리콘 웨이퍼가 사용되고 있다. 실리콘 웨이퍼는 실리콘 잉곳의 절단으로부터 만들어지며 이 공정에서 실리콘 슬러지가 발생한다. 반도체 소자의 사용처가 점점 증가함에 따라 실리콘 슬러지의 발생량 또한 증가하고 있는 실정이다. 최근 경제적인 측면과 효율성에 관한 측면에서 실리콘 슬러지의 재활용 기술이 폭넓게 연구되고 있다. 본 연구에서는 실리콘 슬러지의 재활용 기술에 대한 특허와 논문을 분석하였다. 분석범위는 1982년~2011년까지의 미국, EU, 일본, 한국의 등록/공개된 특허와 SCI 논문으로 제한하였다. 특허와 논문은 키워드를 사용하여 수집하였고, 기술의 정의에 의해 필터링하였다. 특허와 논문의 동향은 연도, 국가, 기업, 기술에 따라 분석하여 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.66-76
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• 2008

반도체 산업에서는 다양한 형태의 반도체 소자를 제조하기 위하여 실리콘 웨이퍼가 사용되고 있다. 실리콘 웨이퍼는 실리콘 잉곳의 절단으로부터 만들어지며 이 공정에서 실리콘 슬러지가 발생한다. 반도체 소자의 사용처가 점점 증가함에 따라 실리콘 슬러지의 발생량 또한 증가하고 있는 실정이다. 최근 경제적 측면과 효율성 측면에서 폐실리콘 슬러지의 재활용 기술이 폭넓게 연구되고 있다. 본 연구에서는 폐실리콘 슬러지의 재활용에 관한 특허 기술을 분석하였다. 분석범위는 2007년 9월까지 미국, 유럽연합, 일본과 한국에서 출원 및 공개된 특허로 제한하였다. 특허들은 전체적으로 검색어를 사용하여 수집되었고, 기준 기술 이외의 것을 여과하였다. 특허기술의 경향은 년도와 국가별, 기업 및 관련기술 분야별로 분석되었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권1호
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• pp.295-298
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• 2015

Ozone micro-bubble cleaning system was designed, and made to develop a unique technique to clean wafers by using ozone micro-bubbles. The ozone micro-bubble cleaning system consisted of loading, cleaning, rinsing, drying and un-loading zones, respectively. In case of the cleaning the silicon wafers of a solar cell, more than 99 % of cleaning efficiency was obtained by dipping the wafers at 10 ppm of ozone for 10 minutes. Both of long cleaning time and high ozone concentration in the wet-solution with ozone micro-bubbles reduced cleaning efficiency because of the re-sorption of debris. The cleaning technique by ozone micro-bubbles can be also applied to various wafers for an ingot and LED as an eco-friendly method.

• 한국결정성장학회지
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• 제1권1호
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• pp.117-126
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• 1991

실리콘 단결정은 반도체 소자 제조에 널리 쓰이는 중요한 재료로서 이 결정 성장 기술은 결정의 고품질화, 대구경화를 이룩하기 위하여 꾸준히 발전되어 왔다. 본 보는 생산성의 경제적인 효율 측면에서 각종 결정 인상 기술이 장, 단점을 간략히 소개하고, 이 기술 및 공정의 장래에 대하여 기술하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.268-268
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• 2007

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2004년도 춘계임시총회 및 제23회 학술대회
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• pp.98-102
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• 2004

반도체 산업용 실리콘 잉곳의 절단공정에서 발생하는 폐슬러지 중에는 고순도의 실리콘이 함유되어 있으며, 이 슬러지로부터 분리, 회수한 Si로부터 실리콘화합물 합성하였다. 고비점의 potasium alkoxide 촉매 존재하에서 금속 실리콘과 에탄을 혹은 메탄올과 같은 알코올과의 고액반응에 의해 알콕시 실란을 합성할 수가 있었다 알콕시 실란을 합성반응속도는 반응온도에 크게 의존하였고 최적반응 온도는 $180^{\circ}C{\sim}195^{\circ}C$ 정도이었다. 촉매 첨가량에 따라 알콕시 실란의 반응율이 달라졌으며, 알콕시 실란의 반응율은 최고 90%로 높은 값을 나타내었다.