• 대한금속재료학회지
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• 제50권8호
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• pp.569-573
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• 2012

In order to understand the difference in SiC deposition between the $CH_3SiCl_3-H_2$ and $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ systems, we calculate the phase stability among ${\beta}$-SiC, graphite and silicon. We constructed the phase-diagram of ${\beta}$-SiC over graphite and silicon via computational thermodynamic calculation considering pressure (P), temperature (T) and gas composition (C) as variables. Both P-T-C diagrams showed a very steep phase boundary between the SiC+C and SiC region perpendicular to the H/Si axis, and also showed an SiC+Si region with a H/Si value of up to 6700 in the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$, and 5000 in the $CH_3SiCl_3-H_2$ system. This difference in phase boundaries is explained by the ratio of Cl to Si, which is 4 for the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ system and 3 for the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ system. Because the C/Si ratio is fixed at 1 in the $CH_3SiCl_3-H_2$ system while it can be variable in the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ system, the functionally graded material is applicable for better mechanical bonding during SiC coating on graphite substrate in the $C_3H_8-SiCl_4-H_2$ system.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.640-644
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• 1998

Sb/SiC(4H) 및 Ti/SiC(4H) 쇼트키 다이오드(SBD)를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 용량-전압(C-V) 측정으로부터 얻은 n-형 SiC(4H)의 주개(donor) 농도는 약 $2.5{\times}10 ^{17}{\textrm}cm^{-3}$이었다. 순방향 전류-전압(I-V) 특성의 기울기로부터 얻은 Sb/SiC(4H) 쇼트키 다이오드의 이상계수는 1.31이었고, 역방향 항복전장(breakdown field)은 약 4.4$\times$102V/cm 이었다. 용량-전압(C-V) 측정으로부터 얻은 Sb/SiC(4H) SBD의 내부전위(built-in potential) 및 쇼트키 장벽 높이는 각각 1.70V 및 1.82V이었다. Sb/SiC(4H)의 장벽높이 1.82V는 Ti/SiC(4H)의 0.91V보다 높았다. 그러나 Sb/SiC(4H)의 전류밀도와 역방향 항복전장은 Ti/SiC(4H)의 것보다 낮았다. Ti/SiC(4H)는 물론 Sb/SiC(4H) 쇼트키 다이오드는 고전력 전자소자로서 유용하다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권11호
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• pp.70-77
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• 1998

본 논문에서는 nickel/silicon carbide(Ni/SiC) 접합에 의한 Schottky 다이오드를 제작하고, 그 전기적 특성을 조사하였다. Ni/4H-SiC의 경우, 산화막 모서리 단락을 하였을 때 상온에서 973V의 역방향 항복전압이 측정되었으며 이는 모서리 단락되지 않은 Schottky 다이오드의 역방향 항복전압 430V에 비해 매우 높았다. Ni/6H-SiC Schottky 다이오드의 경우, 산화막으로 모서리 단락시켰을 때와 시키지 않았을 때의 역방향 항복전압은 각각, 920V와 160V 였다. 고온에서의 소자 특성도 매우 좋아서 Ni/4H-SiC Schottky 다이오드와 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드 모두 300℃까지 전류 특성의 변화가 거의 없었으며 550℃에서도 양호한 정류 특성을 보였다. 상온에서의 Schottky barrier height와 이상인자(ideality factor) 및 specific on-resistance는 Ni/4H-SiC의 경우는 1.55eV, 1.3, 3.6×10/sup -2/Ω·㎠이었으며 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드의 경우에 1.24eV, 1.2, 2.6×10/sup -2Ω·㎠/로 나타났다. 실험 결과 Ni/4H-SiC 및 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드 모두 고온, 고전압 소자로서 우수한 특성을 나타냄이 입증되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권2호
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• pp.197-206
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• 1997

6H-SiC 위에 SiC 에피층이 화학 기상 증착(CVD)에 의하여 성장되었다. 성장된 SiC 에피층의 결정구조는 X-선 회절과 Raman 분광을 사용하여 조사되었으며, 이 에피층은 6H-SiC로서 성장되었음을 확인하였다. 수정된 Lely법으로 성장된 한 SiC 결정 분말의 결정구조를 확인하기 위하여 전형적인 SiC polytype들의 X-선 회절상을 계산하였으며, 측정된 X-선 회절상과 비교하여 이 SiC 결정에는 15R-SiC가 약간 혼재되어 있음을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.228-231
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• 2006

This paper briefly introduces silicon based thin film solar cells: amorphous (a-Si:H), microcrystalline ${\mu}c-Si:H$ single junction and $a-Si:H/{\mu}c-Si:H$ tandem solar cells. The major difference of a-Si:H and ${\mu}c-Si:H$ cells comes from electro-optical properties of intrinsic Si-films (active layer) that absorb incident photon and generate electron-hole pairs. The a-Si:H film has energy band-gap (Eg) of 1.7-1.8eV and solar cells incorporating this wide Eg a-Si:H material as active layer commonly give high voltage and low current, when illuminated, compared to ${\mu}c-Si:H$ solar cells that employ low Eg (1.1eV) material. This Eg difference of two materials make possible tandem configuration in order to effectively use incident photon energy. The $a-Si:H/{\mu}c-Si:H$ tandem solar cells, therefore, have a great potential for low cost photovoltaic device by its various advantages such as low material cost by thin-film structure on low cost substrate instead of expensive c-Si wafer and high conversion efficiency by tandem structure. In this paper, the structure, process and operation properties of Si-based thin-film solar cells are discussed.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권6호
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• pp.290-296
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• 2003

본 연구에서는 열화학기상증착법을 사용하여 6H-SiC 기판 위에 silane($SiH_4$)과 prophane($C_3H_8$)을 사용하여 3C-SiC 이종박막을 성장시키고 이의 성장 특성을 조사하였다. C/Si 유량 비율이 4.0, 운반기체의 유량은 5 slm이고 성장온도가 $1200^{\circ}C$인 경우의 박막성장율은 약 1.8 $\mu$m/h이었다. 성장박막의 Nomarski 표면형상, X-선 회절분광, Raman 산란 특성 및 광발광(PL) 특성 등을 측정하고 성장조건에 따른 결정성을 비교하였다. 이러한 평가를 통하여 성장온도 $1150^{\circ}C$ 이상에서 양질의 결정성 3C-SiC 이종박막이 성장점을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.322.1-322.1
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• 2014

Many research groups have studied tandem or multi-junction cells to overcome this low efficiency and degradation. In multi-junction cells, band-gap engineering of each absorb layer is needed to absorb the light at various wavelengths efficiently. Various absorption layers can be formed using multi-junctions, such as hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:H), amorphous silicon germanium (a-SiGe:H) and microcrystalline silicon (${\mu}c$-Si:H), etc. Among them, ${\mu}c$-Si:H is the bottom absorber material because it has a low band-gap and does not exhibit light-induced degradation like amorphous silicon. Nevertheless, ${\mu}c$-Si:H requires a much thicker material (>2 mm) to absorb sufficient light due to its smaller light absorption coefficient, highlighting the need for a high growth rate for productivity. ${\mu}c$-SiGe:H has a much higher absorption coefficient than ${\mu}c$-Si:H at the low energy wavelength, meaning that the thickness of the absorption layer can be decreased to less than half that of ${\mu}c$-Si:H. ${\mu}c$-SiGe:H films were prepared using 40 MHz very high frequency PECVD method at 1 Torr. SiH4 and GeH4 were used as a reactive gas and H2 was used as a dilution gas. In this study, the ${\mu}c$-SiGe:H layer for triple solar cells applications was performed to optimize the film properties.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.477-483
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• 1998

$SiC_{4}$$C_{3}$$H_{ 8}$$H_{2}$와 $C_{3}$$H_{8}$ $H_{2}$, $CH_{3}$$SiCI_{3}$$CH_{4}$$H_{2}$계를 사용하여 흑연기판 위에 SiC와 SiC/C FGM을 CVD법에 의해 코팅하였다. $SiCI_{4}$$C_{3}$$H_{8}$ $H_{2}$ 계에서 SiC 증착 시 바람직한 수소의 비는 10-30사이였고 결정 배향성은 입력가스의 탄소비에 따라 여러번의 대 반전이 일어났다. 성장조건을 {111} 배향성을 갖도록 조절하는 것이 FGM층간 접착상태를 증진시킬 수 있는 방법으로 판단되었다. $CH_{3}$$SiCI_{3}$C$_{3}$$H_{8}$ $H_{2}$ 계에서는 SiC와 C의 비율을 조절하기가 $SiCI_{4}$$C_{3}$$H_{8} $H_{2}$계를 사용했을 때 보다 용이하였고, FGM 단면 관찰에서 층간의 뚜렷한 경계를 발견할 수 없을 정도로 우수한 층간 접착상태를 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.111-118
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• 2022

본 논문에서는 고전압 SiC Power 소자와 집적이 가능한 4H-SiC CMOS에 대해 연구하였다. SiC CMOS 소자 연구를 통해 고출력 SiC Power 소자와 함께 제작을 가능하게 함으로써 SiC 전력소자를 이용하는 고출력 시스템의 효율 및 비용면에서 우수한 성능을 기대할 수 있다. 따라서 4H-SiC 기판에서 CMOS를 설계한 후 TCAD 시뮬레이션을 통해 전기적 특성 및 고온 동작 신뢰성을 비교하였다. 특히 높은 온도에서 신뢰성 있는 동작을 위해 gate dielectric으로 HfO₂를 변경함으로써 SiO₂보다 열적 특성이 개선됨을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권1호
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• pp.5-12
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• 2000

Silicon carbide(SiC)는 뛰어난 전기적, 열적, 물리적 특성 때문에 내환경 전자소자용 반도체 재료로 널리 연구되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법으로 단결정 6H-SiC 동종박막을 성장시키고 이의 성장 특성을 조사하였다. 특히, 몰리브덴 (Mo)-plate를 이용하여 SiC를 코팅하지 않은 graphite susceptor를 사용한 6H-SiC 동종박막 성장조건을 성공적으로 얻었다. 대기압 상태의 RF-유도가열식 챔버에서 CVD성장을 수행하였고, <1120> 방향으로 $3.5^{\circ}$off-axis된 기판을 사용하였다. 성장 박막의 결정성을 평가하기 위하여 Nomarski 관찰, 투과율 측정 , 라만 분광, XRD, 광발광(PL) 분광, 투과전자현미경(TEM) 측 정 등의 방법을 이용하였다. 이상과 같은 실험을 통하여, 본 연구에서는 성장온도 $1500^{\circ}C$, C/Si flow ratio ($C_3H_8$ 0.2 sccm, $SiH_4$ 0.3 sccm)인 성장조건에서 결정성이 가장 좋은 6H-SiC 동종박막을 얻을 수 있었다.