A non-vacuum process for fabrication of $CuIn_xGa_{1-x}Se_2$ (CIGS) absorber layer from the corresponing Cu, In, Ga solution precursors was described. Cu, In, Ga precursor solution was prepared by a room temperature colloidal route by reacting the starting materials $Cu(NO_3)_2$, $InCl_3$, $Ga(NO_3)$ and methanol. The Cu, In, Ga precursor solution was mixed with ethylcellulose as organic binder material for the rheology of the mixture to be adjusted for the doctor blade method. After depositing the mixture of Cu, In, Ga solution with binder on Mo/glass substrate, the samples were preheated on the hot plate in air to evaporate remaining solvents and to burn the organic binder material. Subsequently, the resultant CIG/Mo/glass sample was selenized in Se evaporation in order to get a solar cell applicable dense CIGS absorber layer. The CIGS absorber layer selenized at $530^{\circ}C$ substrate temperature for 1h with various metal organic ratio.
Lee, Hyunsoo;Kim, Haeri;Van, Trong Nghia;Kim, Dong Wook;Park, Jeong Young
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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pp.597-597
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2013
The resistive switching behaviors of Pt nanodisk on Nb-doped SrTiO3 single-crystal have been studied with conductive atomic force microscopy in ultra-high vacuum. The nanometer sizes of Pt disks were formed by using self-assembled patterns of silica nanospheres on Nb-doped SrTiO3 single-crystal semiconductor film using the Langmuir-Blodgett, followed by the metal deposition with e-beam evaporation. The conductance images shows the spatial mapping of the current flowing from the TiN coated AFM probe to Pt nanodisk surface on Nb:STO single-crystal substrate, that was simultaneously obtained with topography. The bipolar resistive switching behaviors of Pt nanodisk on Nb:STO single-crystal junctions was observed. By measuring the current-voltage spectroscopy after the forming process, we found that switching behavior depends on the charging and discharging of interface trap state that exhibit the high resistive state (HRS) and low resistive state (LRS), respectively. The results suggest that the bipolar resistive switching of Pt/Nb:STO single-crystal junctions can be performed without the electrochemical redox reaction between tip and sample with the potential application of nanometer scale resistive switching devices.
진공 증착한 $Sb_{2-x}Bi_xTe_3$ 박막은 Bi 농도에 관계없이 비정질 형태로 성장되었고, XPS 분석 결과 증착 물질과 거의 유사한 조성을 가짐을 알 수 있었다. 또한 박막의 광학적, 전기적 특성을 설명하기 위해 여러 미세구조 파라미터들을 계산하였다. 한편, 박막 내 Bi 농도가 증가함에 따라 전기 비저항은 급격히 감소하였고, 특히 높은 Bi 농도(x=1.0)에서는 전도 특성이 p-type에서 n-type으로 변화되었다. 또한 $Sb_{2-x}Bi_xTe_3$ 박막의 굴절 지수 및 광학적 밴드 갭은 Bi 농도에 따라 증가하였다.
Metal nano-crystals have been received much attentions owing to their excellent catalytic property and surface plasmon effect. In the last decade, many studies on synthesizing well-dispersive nanoparticles and on understanding their distinct physical properties have been performed. There were tremendous reports revealing the electrochemical activities and enhancement of surface plasmonic effect were dependent mainly on the size, shape, and composition. So far, most fabrication methods have been based on vacuum based deposition techniques, such as chemical vapor deposition and electron-beam evaporation, and then annealed them to transform into the nanoparticles. Recently, there were several reports regarding to the photoinduced nano-crystal synthesis as an effective way to produce the metal nanoparticles. In this study, we report synchrotron x-ray mediated synthesis of Au nanoparticles on ZnO nanowires. ZnO nanowires were fabricated by hydrothermal method, and then they were dip into a solution having Au clusters. Detailed structural evolution of Au nanoparticles was investigated using scanning electron microscopy and photoluminescence measurements. The results on formation of well-dispersive Au nanoparticles on ZnO nanowires will be presented.
Alumina($Al_2O_3$) and Al 6061 were brazed by using Al-12wt% Si filler metal in a high vacuum environment. The interfacial microstructure and mechanical properties of the joints were investigated. The results obtained were as follows. (1) The maximum tensile strength of 54Mpa was acquired at the processing conditions of high vacuum ($3{\times}10^{-6}Torr$), $620^{\circ}C$ and 10min, but this condition will not be used in the industrial area due to high evaporation of Al alloy composition. (2) Reaction products for holding time and brazing temperature worked as stress relieve layer and the fractures after the mechanical properties test were occurred to the ceramic side or reaction layer. (3) The glancing angle X-ray diffraction analysis for the reaction product of $Al_2O_3/Al$ 6061 were processed. the joint strengths were low due to existed $Al_2Si_5\;and\;SiO_2$.
최근까지 유기박막의 제조에 있어서 진공 증착 혹은 스핀코팅법의 대체방법으로 펄스 레이져 증착법 (PLD: Pulsed laser deposition)에 많은 관심이 되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 유기발광소자(OLED)의 제작을 위해 $Alq_3$(aluminato-tris-8-hydroxyquinolate)와 TPD의 유기물을 질소($N_2$)분위기 상태에서 KrF($\lambda$=278 nm) 엑시머 레이저를 이용한 PLD법으로 증착하였고, 증착공정변화에 따른 증착된 박막의 분자 및 광학적 특성의 효과를 PL과 FT-IR등을 이용하여 평가하였다.
최근 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히, 실리사이드 계열의 나노입자를 적용한 소자는 일함수가 크지만 실리콘 내의확산 문제를 가지고 있는 금속 나노입자와 달리 현 실리콘 기반의 반도체 공정 적용이 용이한 잇 점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 실리사이드 계열의 화합물 중에서 4.63 eV인 Vanadium Silicide ($V_3$Si) 박막을 열처리 과정을 통하여 수 nm 크기의 나노입자로 제작하였다. 소자의 제작은 p-Si기판에 5 nm 두께의 $SiO_2$ 터널층을 dry oxidation 방법으로 성장시킨 후 $V_3$Si 금속박막을 RF magnetron sputtering system을 이용하여 3~5 nm 두께로 tunnel barrier위에 증착시켰다. Rapid thermal annealing법으로 질소 분위기에서 $1000^{\circ}C$의 온도로 30초 동안 열처리하여 $V_3$Si 나노 입자를 형성 하였으며. 20 nm 두께의 $SiO_2$ 컨트롤 산화막층을 ultra-high vacuum magnetron sputtering을 이용하여 증착하였다. 마지막으로 thermal evaporation system을 통하여 Al 전극을 직경 200, 두께 200nm로 증착하였다. 제작된 구조는 metal-oxide-semiconductor구조를 가지는 나노 부유 게이트 커패시터 이며, 제작된 시편은 transmission electron microscopy을 이용하여 $V_3$Si 나노입자의 크기와 균일성을 확인했다. 소자의 전기적인 측정은 E4980A capacitor parameter analyzer와 Agilent 81104A apulse pattern generator system을 이용한 전기용량-전압 측정을 통해 전하저장 효과를 분석하였다.
In recent years, organic thin film transistors OTFTs based on conductive-conjugated molecules have received significant attention. We report a fabrication of organic single crystal nanowires that made on Si substrates by liquid bridge-mediated nanotransfer molding (LB-nTM) with polyurethane acrylate (PUA) mold. LB-nTM is based on the direct transfer of various materials from a stamp to a substrate via a liquid bridge between them. In liquid bridge-transfer process, the liquid layer serves as an adhesion layer to provide good conformal contact and form covalent bonding between the organic single crystal nanowire and the Si substrate. Pentacene is the most promising organic semiconductors. However pentacene has insolubility in organic solvents so pentacene OTFTs can be achieved with vacuum evaporation system. However 6, 13-bis (triisopropylsilylethynyl) (TIPS) pentacene has high solubility in organic solvent that reported by Anthony et al. Furthermore, the substituted rings in TIPS-pentacene interrupt the herringbone packing, which leads to cofacial ${\pi}-{\pi}$ stacking. The patterned TIPS-Pentacene single crystal nanowires have been investigated by Atomic force microscopy (AFM), Transmission Electron Microscopy (TEM), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and electrical properties.
CdS는 $CuInSe_2$계, CdTe계 이종접합 태양전지의 junction partner로 많이 이용되어 왔다. CdS는 전극으로 쓰일 뿐만 아니라 빛을 투과시키는 창문층으로 사용되어 높은 변환 효율을 나타낸다. 이종접합 태양전지에서 창문층은 가시광 영역에서 광투과율이 높고, 전기적으로 비저항이 낮아야 에너지 손실 없이 태양광을 광흡수층까지 투과시킬 수 있다. CdS 박막은 CBD법(solution growth technique), 진공증착법(vacuum evaporation), 스퍼터법(sputtering), 스프레이 열분해법(spray pyrolysis), 전착법(electrodeposition)에 의해 제조되고, 그 중 용액성장법(solution growth technique)이라고도 불리는 CBD법(chemical bath deposition)을 이용하여 CdS 박막을 제조하였다. CBD법은 다른 방법에 비해 제조 과정이 비교적 간단할 뿐만 아니라 제조 단가가 저렴하고, 넓은 면적의 박막 제조가 가능하며 재현성도 우수하다는 장점이 있다. CdS 박막을 제조하기 위한 cadmuim 이온공급원으로는 $CdSO_4$를 사용하였고 sulfur 이온공급원으로는 $SC(NH_2)_2$를 사용하였다. CBD법에서 박막의 물성에 영향을 미칠 수 있는 요인인 sulfur 이온공급원과 cadmium 이온공급원의 비, 용액의 온도, pH를 변화시켜 CdS 박막을 제조하였다. 각각의 조건에 의해 제조된 CdS의 박막의 두께는 Tencor P-1을 이용하여 측정되었고, UV-Visible spectrometer를 이용하여 파장에 따른 광투과율을 측정하였다. CdS 박막의 결정 구조를 조사하기 위해 X선 회절분석(XRD ; X-ray diffraction)을 하였고, AFM(Atomic Force Microscope)으로 표면 특성을 관찰하였다.
본 논문에서는 박막코팅기술의 공정은 고경도 박막과 질화층의 접합력을 높이기 위하여 적용하였다. 이 박막코팅기술은 프레스 금형에 사용되는 경도와 인성을 얻을 수 있는 복합 박막을 형성했다. 이러한 박막 코팅 생산 기술은 물리증착방법을 이용하여 진공 챔버의 진공도를 증가하고, 건파워의 투사율을 향상시켰다. 티타늄합금 타겟은 각종 정밀가공 부품에 복합박막코팅기술 개발을 통하여 성능과 표면재질을 개선하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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