• 한국진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.358-364
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• 2009

펄스레이저 증착법으로 박막의 결함 생성을 최소화하여 우수한 발광 특성을 가지는 ZnO 박막 성장에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 기판 온도를 $400^{\circ}C$에서 $850^{\circ}C$까지 변화시켜 박막을 증착한 후 엑스선 회절법, 원자힘 현미경, photoluminescence (PL) 등을 사용하여 박막의 특성 변화를 분석하였다. 그 결과 ZnO 박막은 기판 온도에 관계없이 (0001) 사파이어 기판에 c-축 배향성을 가지며 성장하였음을 확인하였고 기판온도 $600^{\circ}C$에서 가장 조밀한 박막이 형성되면서 박막에 응력이 거의 걸리지 않고 결정성도 우수함을 확인하였다. PL 분석 결과 역시 $600^{\circ}C$에서 증착된 ZnO 박막이 UV 발광 피크의 반치폭 및 결함에 의한 가시영역에서의 발광 등을 고려했을 때 가장 뛰어난 특성을 보여주었다. 이와 같은 결과는 ZnO 박막의 발광 특성이 박막의 구조적 특성과 매우 밀접한 관계가 있음을 나타내며 또한 기판 온도가 매우 중요한 역할을 함을 나타낸다. 결론적으로 기판 온도 $600^{\circ}C$에서 우수한 UV 발광 특성을 가지면서 결함에 의한 가시영역 발광이 거의 나타나지 않는 ZnO 박막을 성장시킬 수 있었고 이러한 박막은 UV 광소자에 응용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국진공학회지
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• 제19권2호
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• pp.128-133
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• 2010

ZnO:Al 박막은 산소 압력을 조절한 두 번의 증착 과정을 이용하여, DC 펄스 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 증착되었다. 시드막은 다양한 Ar/$O_2$ 압력비에서 증착되었으며, 벌크막은 순수한 Ar가스를 사용하여 증착되었다. 시드막 증착시 산소 압력이 증가함에 따라, 결정성과 (002) 배향성의 정도는 증가했다. 비저항은 시드가 없는 샘플의 경우 $4.7\times10^4\Omega{\cdot}cm$ cm로부터 Ar/$O_2$ = 9/1 샘플의 경우 $3.7\times10^4\Omega{\cdot}cm$까지, 결정성의 증가와 함께 점차 감소했다. 에칭된 표면은 분화구 형상의 구조를 보여주었으며, 급격한 형상 변화가 결정성 증가와 함께 나타났다. Ar/$O_2$= 9/1 조건의 샘플은 500 nm 에서 88%의 매우 높은 haze 수치를 보여주었으며, 이는 AFM 이미지에서 보여지는 것처럼 큰 표면 구조 크기에 의해 설명된다.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1268-1274
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• 2018

We have investigated the effects of chemical rounding (CR) on the surface passivation and/or antireflection performance of $AlO_{x^-}$ and $AlO_x/SiN_x:H$ stack-passivated pyramid textured $p^+$-emitters with two different boron doping concentrations, and on the performance of bifacial n-PERT Si solar cells with a front pyramid textured $p^+$-emitter. From experimental results, we found that chemical rounding markedly enhances the passivation performance of $AlO_x$ layers on pyramid textured $p^+$-emitters, and the level of performance enhancement strongly depends on boron doping concentration. Meanwhile, chemical rounding increases solar-weighted reflectance ($R_{SW}$) from ~2.5 to ~3.7% for the $AlO_x/SiN_x:H$ stack-passivated pyramid textured $p^+$-emitters after 200-sec chemical rounding. Consequently, compared to non-rounded bifacial n-PERT Si cells, the short circuit current density Jsc of 200-sec-rounded bifacial n-PERT Si cells with ~60 and ${\sim}100{\Omega}/sq$ $p^+$-emitters is reduced by 0.8 and $0.6mA/cm^2$, respectively under front $p^+$-emitter side illumination. However, the loss in the short circuit current density Jsc is fully offset by the increased fill factor FF by 0.8 and 1.5% for the 200-sec-rounded cells with ~60 and ${\im}100{\Omega}/sq$ $p^+$-emitters, respectively. In particular, the cell efficiency of the 200-sec-rounded cells with a ${\sim}100{\Omega}/sq$ $p^+$-emitter is enhanced as a result, compared to that of the non-rounded cells. Based on our results, it could be expected that the cell efficiency of bifacial n-PERT Si cells would be improved without additional complicated and costly processes if chemical rounding and boron doping processes can be properly optimized.