• 제목/요약/키워드: a-SiO:H

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Wide Bandgap 박막 태양전지 제작을 위한 P-type a-$SiO_x$:H layer 최적화에 관한 연구

  • 윤기찬;김영국;박승만;박진주;이선화;안시현;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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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.

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NaAlSiO4-KAlSiO4-SiO2-H2O 4성분계(成分系)의 불변점부근(不變點附近)의 P-T 곡선(曲線)의 변이(變移) (THE SEQUENCE OF P-T CURVES AROUND A QUATERNARY INVARIANT POINT IN THE SYSTEM NaAlSiO4-KAlSiO4-SiO2-H2O)

  • 김기태
    • 자원환경지질
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    • 제5권2호
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    • pp.77-86
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    • 1972
  • Bowen의 "Petrogeny's Residua System"으로 알려져 있는 NaAlSiO_4-KAlSiO_4-SiO_2-H_2O계(系)는 대륙지각(大陸地殼)에 있어 화성암(火成岩)과 변성암(變成岩) 간(間)의 상(相)의 관계(關係)를 이해(理解)하는데 대단히 중요(重要)한 것이다. 그럼에도 불구하고 이 계내(系內)의 상(相)의 관계(關係)는 아직 Mohorovicic 불연속면(不連續面) 이상(以上)의 위치(位置)의 P-T 범위(範圍)의 것 조차 완전(完全)히 알려져 있지 않다. 그러므로 이 상(相)들 간(間)의 관계(關係)를 알 필요(必要)가 있다. 본(本) 연구(硏究)는 Schreinemaker 법칙(法則)을 적용한 계내(系內)에 있는 불변점(不變點)(~5kb/${\sim}635^{\circ}C$) 부근(附近)에 있는 순서를 추이(推理)하였는데 이는 주(主)로 Morse (1969a&6) 실험자료에 근거하였다. 결론(結論)으로 불변점(不變點)(~5kb/${\sim}635^{\circ}C$) 부근(附近)에서의 P-T 곡선(曲線)의 순서(順序)는 각각(各各) P-T 투영(投影)에서는 (L), (Anl), (Or), (V), (Ne), 및 (Ab)의 순(順)이고 P-T 곡선(曲線) (L)은 P-T 구역(區域) 하부(下部)로 연장되며 (Anl) 곡선(曲線)은 불변점(不變點)보다 높은 온도(溫度)와 낮은 압력(壓力)의 구역(區域)으로 연장(延長)된다는 것을 알았다.

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${\gamma}$-$6Bi_2O_3$.$SiO_2$ 결정을 포함하는 복합다결정체의 작성 (Preparation of Composite Polycrystals Including ${\gamma}$-$6Bi_2O_3$.$SiO_2$)

  • 김호건
    • 한국세라믹학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.13-20
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    • 1986
  • Composite polycrystals including ${\gamma}$-$6Bi_2O_3$.$SiO_2$ crystal which have needlelike regular structure are useful for the high resolution optical devices. For the purpose of obtaining the composite polycrystals described above the melts of eutectic composition in the three eutectic systems including $6Bi_2O_3$.$SiO_2$ composition were unidirectionally solidified at a rate of 0.05 and 0.25 cm/h under a thermal gradient of 10$0^{\circ}C$/m. Composite polycrystals of relatively regular structure in which needlelike ${\gamma}$-$6Bi_2O_3$.$SiO_2$ crystals were arrayed in parallel with $2Bi_2O_3$.$B_2O_3$ crystal matrix were obtained when the eutectic melt of $6Bi_2O_3$.$SiO_2 -2Bi_2O_3$.$B_2O_3$ system was solidified at a rate of 0.25 cm/h. Partial structural irregularity however was found in the obtained composite polycrystals.

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$Si_2H_6$$H_2$ 가스를 이용한 LPCVD내에서의 선택적 Si 에피텍시 성장에 미치는 산소의 영향 (The effects of oxygen on selective Si epitaxial growth using disilane ane hydrogen gas in low pressure chemical vapor deposition)

  • 손용훈;박성계;김상훈;이웅렬;남승의;김형준
    • 한국진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.16-21
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    • 2002
  • $Si_2H_6$가스를 이용한 LPCVD내에서의 실리콘의 선택적 에피텍시 성장을 $1000^{\circ}C$ 이하의 초청정 분위기하의 저온에서 수행하였다. HCI 첨가없이 초청정 공정으로 인한 양질의 에피텍시 Si층이 균일하게 얻어 졌으며, $SiO_2$위에 증착된 실리콘의 잠복기를 발견할 수 있었다. 단결정위의 에피텍시 층은 산화물 층위 보다 더 두껍게 증착되었다. 산소첨가로 잠복기가 20~30초간 증가하였다. 증착된 박막의 절단면과 표면 형상은 SEM으로 관찰되었으며, XRD를 통해 막질을 평가하였다.

Fe2O3/SiO2 촉매 상에서 물과 암모니아가 함께 존재하는 황화수소의 선택적 산화 반응 (Selective Oxidation of Hydrogen Sulfide Containing Ammonia and Water Using Fe2O3/SiO2 Catalyst)

  • 김문일;이구화;천승우;박대원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.398-402
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    • 2012
  • 본 연구는 암모니아와 물이 함께 존재하는 황화수소를 선택적 산화 반응을 통해 원소 황의 형태로 제거하는 기상 촉매 공정의 개발에 관한 것이다. 최적의 촉매를 개발하기 위해 여러 가지 금속산화물에 대한 반응성 실험 결과 $Fe_2O_3/SiO_2$ 촉매가 $240{\sim}280^{\circ}C$의 온도 범위에서 90% 이상의 $H_2S$ 전화율과 아주 낮은 $SO_2$ 방출을 나타내어 실제 공정에 적용하기에 가장 적합하였다. $Fe_2O_3/SiO_2$ 촉매 상에서 황화수소의 선택적 산화 반응에 대한 메커니즘 규명을 위하여 반응 온도, $O_2/H_2S$ 몰 비, 암모니아와 수증기의 분압이 촉매 활성에 미치는 영향에 관하여 고찰하였다. 전화율은 반응 온도가 $260^{\circ}C$에서 최대값을 보였고, $280^{\circ}C$ 이상에서는 전화율과 원소 황의 선택도가 모두 감소하는 경향을 나타내었다. $O_2/H_2S$ 비가 0.5에서 4로 증가하면 전화율이 증가하였으나 선택도는 크게 감소하였다. 암모니아 분압이 증가하면 전화율이 증가하고 $SO_2$ 발생은 감소하였으며 원소 황의 선택도가 증가하였다. 수증기가 함께 존재하면 전화율과 원소 황의 선택도는 감소하고, ATS의 선택도가 증가하였다.

950℃ 불순물을 포함한 헬륨 환경에서 CVD β-SiC의 산화 (Oxidation of CVD β-SiC in Impurity-Controlled Helium Environment at 950℃)

  • 김대종;김원주;장지은;윤순길;김동진;박지연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.426-432
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    • 2011
  • The oxidation behavior of CVD ${\beta}$-SiC was investigated for Very High Temperature Gas-Cooled Reactor (VHTR) applications. This study focused on the surface analysis of the oxidized CVD ${\beta}$-SiC to observe the effect of impurity gases on active/passive oxidation. Oxidation test was carried out at $950^{\circ}C$ in the impurity-controlled helium environment that contained $H_2$, $H_2O$, CO, and $CH_4$ in order to simulate VHTR coolant chemistry. For 250 h of exposure to the helium, weight changes were barely measurable when $H_2O$ in the bulk gas was carefully controlled between 0.02 and 0.1 Pa. Surface morphology also did not change based on AFM observation. However, XPS analysis results indicated that a very small amount of $SiO_2$ was formed by the reaction of SiC with $H_2O$ at the initial stage of oxidation when $H_2O$ partial pressure in the CVD ${\beta}$-SiC surface placed on the passive oxidation region. As the oxidation progressed, $H_2O$ consumed and its partial pressure in the surface decreased to the active/passive oxidation transition region. At the steady state, more oxidation did not observable up to 250 h of exposure.

고밀도 유도 결합 플라즈마 장치의 SiH4/O2/Ar 방전에 대한 공간 평균 시뮬레이터 개발 (Development of High Density Inductively Coupled Plasma Sources for SiH4/O2/Ar Discharge)

  • 배상현;권득철;윤남식
    • 한국진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.426-434
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    • 2008
  • 고밀도 유도결합 플라즈마 장치의 $SiH_4/O_2/Ar$방전에 대한 공간 평균 시뮬레이터를 제작하였다. 제작된 시뮬레이터는 $SiH_4/O_2/Ar$ 플라즈마 방전에서 발생되는 전자, 양이온, 음이온, 중성종, 그리고 활성종들에 대해 공간 평균한 유체 방정식을 기반으로 하고 있으며, 전자가열 모델은 anomalous skin effect를 고려한 파워 흡수 모델을 적용하여 전자가 흡수하는 고주파 파워량을 결정하였다. 완성된 시뮬레이터에서 RF-파워와 압력 변화에 대한 하전입자, 중성종, 활성종들의 밀도 변화 및 전자 온도 의존성을 계산하였다.

Time Monitoring of SiO and $H_2O$ Masers Toward Orion KL: The Third Flaring of $H_2O$ Maser Emission

  • Cho, Se-Hyung;Kim, Jaeheon;Yun, Youngjoo;Yoon, Dong-Hwan;Byun, Do-Young
    • 천문학회보
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    • 제38권2호
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    • pp.63.1-63.1
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    • 2013
  • We present the results of time monitoring observations of $^{28}SiO$ v = 1, 2, J = 1-0, $^{29}SiO$ v = 0, J = 1-0 and $H_2O$ $6_{16}-5_{23}$ maser lines toward radio Source I in Orion KL. The observations have been performed from 2009 June to 2013 April using the 21m single dish radio telescopes of the Korean VLBI Network. Both SiO and $H_2O$ maser lines were simultaneously obtained at 20 epochs. In particular, the third outburst of $H_2O$ maser emission (the first: 1985, the second: 1998) was detected and the flux density variation curve was obtained. The maximum flux density flared up to an order of $10^5$ Jy during 2012 May-July at peak velocity of 7.33 km $s^{-1}$. Hirota et al. (2011) reported that the bursting maser features are located at 8" from Source I and coincident with the interacting region between the outflow from Source I and a dense ambient gas, Orion Compact Ridge. In the case of SiO masers arising from close to the Source I, the peak emission of the v = 1, J = 1-0 maser line appeared in 2010 April. We are investigating the possible relation between this SiO maser peak emission and the third $H_2O$ maser flaring.

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Simultaneous VLBI observations of H2O and SiO masers toward VX Sgr using KVN

  • Yoon, Dong-Hwan;Cho, Se-Hyung;Yun, Youngjoo;Choi, Yoon Kyung;Rioja, Maria;Dodson, Richard;Kim, Jaeheon;Kim, Dongjin;Yang, Hanul;Imai, Hiroshi;Byun, Do-Young
    • 천문학회보
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    • 제42권1호
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    • pp.46.3-47
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    • 2017
  • We performed simultaneous VLBI observations of H2O 616-523 (22.2 GHz) and SiO v=1, 2, J=1-0 (43.1, 42.8 GHz) and v=1, J=2-1, J=3-2 (86.2, 129.3 GHz) masers toward VX Sagittarius using the Korean VLBI Network (KVN). The astrometrically registered maps of the 22.2 GHz H2O and 43.1, 42.8, 86.2 SiO masers were successfully obtained at two epochs of 2016 February 27 and 2016 March 27 by adopting the Source Frequency Phase Referencing (SFPR) method. In addition we detected 129.3 Ghz SiO maser at second epoch. These results make it possible to determine the accurate position of central star as a dynamical center of 22.2 GHz H2O maser and relative locations of 43.1, 42.8, 86.2, 129.3 GHz SiO masers. In addition, it is possible to investigate the morphological and kinematic variations of clumpy structures from SiO maser to H2O maser regions in future together with the development of asymmetric structure of H2O maser region.

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TiO2-SiO2 및 H2SO4으로 개질된 TiO2-SiO2의 촉매특성과 산 성질 (Catalytic and Acidic Properties of TiO2-SiO2 Unmodified and Modified with H2SO4)

  • 손종락;장향자
    • 공업화학
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    • 제1권1호
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    • pp.35-43
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    • 1990
  • 일련의 $TiO_2-SiO_2$촉매를 $TiCl_4$$Na_2SiO_3$혼합용액을 공침전시켜 제조하였으며 이중 일부의 촉매는 1N $H_2SO_4$로 처리하여 촉매표면을 개질하였다. 개질된 촉매의 촉매활성은 개질 안된 촉매보다 높은 촉매활성을 나타내었으며 cumene dealkylation 반응에서 보다 2 - propanol dehydration 반응에서 더욱 효과가 크게 나타났다. 개질 안된 촉매의 상기 두 반응에 대한 촉매활성은 산의 양과 관계가 있었다. $TiO_2-SiO_2$촉매는 비교적 많은 양의 약한 산자리와 작은 양의 강한 산자리를 가졌기 때문에 cumene dealkylation 반응에서 보다 2 - propanol dealkylation 반응에 더 높은 촉매활성을 나타내었다. 촉매활성에 미치는 $H_2SO_4$의 개질효과는 $TiO_2$ 함량에 비례하였으며 $92-TiO_2-SiO_2/SO_4^2$가 2 - propanol dealkylation 반응에 가장 큰 촉매활성의 증가를 나타내었다.

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