• 제목/요약/키워드: c-Si :H

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상압소결에 의하여 제조된 SiC-AlN 복합체에서의 고용체 형성과 미세구조 (Formation of Solid Solution and Microstructure in Processureless sintered SiC-AlN Composite)

  • 이종국;김덕준;김환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.785-792
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    • 1996
  • Formation of Solid Solution and Microstructure in Processureless sintered SiC-AlN compo-site using oxides as a sintering aid at 185$0^{\circ}C$ and 195$0^{\circ}C$ Regardless of SiC/AlN ratio in composition most of sintered specimens showed he complex structure mixed with 2H solid solution and SiC particles. High sintering temperature and large AlN content in starting composition enhanced the formation of 2H solid solution in sintered specimen 2H solid solution showed the spherical shape and core-rim structure. AlN content in the core is higher than that in the rim but SiC content . The size of 2H solid solution on fracture showed the transgranular fracture mode compared with the dispersed SiC particles which showed the intergranular fracture mode.

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Ti/SiC(4H) 쇼트키 장벽 다이오드의 전기적 특성 (The electrical properties of a Ti/SiC(4H) sehottky diode)

  • 박국상;김정윤;이기암;장성주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.487-493
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    • 1997
  • SiC(4H) 결정에 Ti을 열증착하여 Ti/SiC(4H) 쇼트키(Schottky) 장벽 다이오드를 만들었다. SiC(4H)의 주개농도(donor concentration)는 전기용량-전압(C-V) 측정으로부터 $2.0{\times}10^{15}{\textrm}{cm}^{-3}$이었으며, 내부전위(built-in potential)는 0.65 V이었다. 전류-전압(I-V) 특성으로 부터 다이오드의 이상계수(ideally factor)는 1.07이었으며, 역방향 항복전장(breakdown field)은 약 $1.7{\times}10^3V/{\textrm}{cm}$이었다. 상온에서 $140^{\circ}C$까지 온도변화에 따라 측정된 포화전류로 부터 구한 전위장벽(potential barrier)은 0.91 V이었는데, 이는 C-V 특성으로 부터 구한 전위장벽과 거의 같았다.

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실리콘 기판 습식 세정에 따른 a-Si:H/c-Si 계면 및 이종접합 태양전지 특성 분석 (Characteristics of a-Si:H/c-Si interface and heterojunction solar cells depending on silicon wafer wet chemical cleaning)

  • 송준용;정대영;김찬석;박상현;조준식;윤경훈;송진수;이준신;김동환;이정철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.168-168
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    • 2009
  • 고효율 실리콘 이종접합 태양전지 제작을 위한 요소기술 중 a-Si:H/c-Si 간의 계면 안정화는 태양전지 효율에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 n-type 결정질 실리콘 기판을 사용하여, 소수전하들의 재결합을 방지하고, 계면 안정화를 실행하는 방안으로 실리콘 기판 습식 세정을 수행하였다. 반도체 공정에서 일반적으로 알려진 RCA 세정기법에 HF 세정을 마지막공정으로 추가하여 자연 산화막과 기타 불순물을 더욱 효과적으로 제거할 수 있도록 실험을 진행하였다. 마지막 공정으로 추가된 HF 세정에 의한 a-Si:H/c-Si 계면 안정화 효과를 관찰하기 위하여 HF농도와 HF 세정시간에 따른 소수반송자 수명을 측정하였다. 또한 HF 세정 이후 공정의 영향을 확인하기 위하여 PE-CVD법으로 a-Si:H 박막 증착 이전 실리콘 기판의 온도와 상온에서 머무는 시간에 따른 a-Si:H/c-Si 계면안정화 특성을 분석하였다. 본 실험을 통해 HF세정공정이 계면특성에 미치는 영향을 확인하였으며 실리콘 기판 습식 세정이 이종접합태양전지 특성에 미치는 영향을 분석하였다.

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제천규석으로부터 SiC 및 $SiC-Si_3N_4$계 분말 합성 (Syntheses of SiC and $SiC-Si_3N_4$ Powder from Jecheon Quartz)

  • 이홍림;배철훈;문준화
    • 한국세라믹학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.67-73
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    • 1986
  • SiC and $SiC-Si_3N_4$ powder were synthesized via the carbiding and carbiding-nitriding reaction of Jecheon quartz respectively using graphite as a reducing agent. $\beta$-SiC+($\alpha$+$\beta$)-$Si_3N_4$ composite was obtained by the carbiding-nitriding reaction of Jecheon quartz-graphite mixture at 1, 35$0^{\circ}C$ in $H_2$ atmosphere. $\beta$-SiC+($\alpha$+$\beta$)-$Si_3N_4$ composite was obtained by the carbidint-nitriding reaction of Jecheon quartz-graphite mixture at 1, 35$0^{\circ}C$ in $N_2-H_2$ atmosphere. The ratio of $\beta$-SiC+($\alpha$+$\beta$)-$Si_3N_4$ content in a produced composite could be controlled by adjusting the reaction time and gaseous mixture.

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저온 공정에 의한 a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지 제조 및 동작특성 분석 (Process and Performance Analysis of a-Si:H/c-Si Hetero-junction Solar Sells Prepared by Low Temperature Processes)

  • 임충현;이정철;전상원;김상균;김석기;김동섭;양수미;강희복;이보영;송진수;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.196-200
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    • 2005
  • In this work, we investigated simple Aㅣ/TCO/a-Si:H(n)/c-Si(p)/Al hetero-junction solar cells prepared by low temperature processes, unlike conventional thermal diffused c-Si solar cells. a-Si:H/c-Si hetero-junction solar cells are processed by low temperature deposition of n-type hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) films by plasma-enhanced chemical vapor deposition on textured and flat p-type silicon substrate. A detailed investigation was carried out to acquire optimization and compatibility of amorphous layer, TCO (ZnO:Al) layer depositions by changing the plasma process parameters. As front TCO and back contact, ZnO:Al and AI were deposited by rf magnetron sputtering and e-beam evaporation, respectively. The photovoltaic conversion efficiency under AMI.5 and the quantum efficiency on $1cm^2$ sample have been reported. An efficiency of $12.5\%$ is achieved on hetero-structure solar cells based on p-type crystalline silicon.

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i/p 계면 특성에 따른 nip 플렉서블 미세결정질 실리콘 박막 태양전지의 특성 연구 (Study on the influence of i/p interfacial properties on the cell performance of flexible nip microcrystalline silicon thin film solar cells)

  • 장은석;백상훈;장병열;이정철;박상현;이영우;조준식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.128.2-128.2
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    • 2011
  • 스테인레스 스틸 유연기판 위에 플라즈마 화학기상 증착법 (plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 nip 구조의 미세결정질 실리콘 박막 태양전지 (microcrystalline silicon thin film solar cell)를 제조하고 i ${\mu}c$-Si:H광 흡수층과 p ${\mu}c$-Si:H 사이에 i a-Si:H 버퍼 층을 삽입하여 i/p 계면특성을 개선하고 이에 따른 태양전지 성능특성 변화를 조사하였다. ${\mu}c$-Si:H 박막으로 이루어진 i/p 계면에서의 구조적, 전기적 결함은 태양전지 내에서 생성된 캐리어의 재결합과 shunt resistance 감소를 초래하여 개방전압 (open circuit voltage) 및 곡선 인자 (fill factor)를 감소시키는 것으로 알려졌다. 제조된 미세결정질 실리콘 박막 태양전지는 SUS/Ag/ZnO:Al/n ${\mu}c$-Si:H/i ${\mu}c$-Si:H/p ${\mu}c$-Si:H 구조로 제작되었으며 i/p 계면 사이의 i a-Si;H 버퍼층 두께를 변화시키고 이에 따른 태양전지의 특성을 조사하였다. 태양전지의 구조적, 전기적 특성 변화는 Scanning Electron Microscope (SEM), UV-visible-nIR spectrometry, Photo IV와 Dark IV를 통하여 조사하였다.

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4H-SiC기판 위의 자기구조화된 Ag/Ti 나노입자 제어를 위한 열처리 분석 (Annealing Effect on controlling Self-Organized Ag/Ti Nanoparticles on 4H-SiC Substrate)

  • 김소망;오종민;구상모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.177-180
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    • 2016
  • 본 연구에서는 4H-SiC(0001)기판 위에서 형성되는 나노구조화를 제어하기 위해 상지층과 하지층으로 구성된 이중층 금속을 증착하고 두께, 열처리 시간을 변화하였다. 또한 표면에너지와 응집현상의 상관관계를 분석하기 위해 SiC와는 다른 표면에너지를 갖는 Glass와 Si기판에도 같은 조건으로 실험하였다. FE-SEM을 통하여 금속이 나노구조화를 형성하는 두께가 Ag=20nm, Ti=2nm임을 확인 했으며 두께가 두꺼울 수록 나노 입자가 형성되지 않았다. 세기판의 표면에너지를 구하기 위해 접촉각 측정기를 통해 정접촉각법으로 측정하였다. 그 결과 표면에너지 값이 가장 높은 Glass(53.89 mN/m) 기판에서 나노 입자가 가장 고르게 분포된 형태를 보였으며 SiC(41.13 mN/m)에서 나노구조화 되는 양상을 보였고, Si(32.96 mN/m)에서는 NPs 형성이 되지 않았다. 표면에너지가 작을수록 나노 입자형성이 고르게 분포되는 현상을 Young equation으로 분석하였다.

10 nm-Ni 층과 비정질 실리콘층으로 제조된 저온공정 나노급 니켈실리사이드의 물성 변화 (Property of Nickel Silicides with 10 nm-thick Ni/Amorphous Silicon Layers using Low Temperature Process)

  • 최용윤;박종성;송오성
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.322-329
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    • 2009
  • 60 nm- and 20 nm-thick hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) layers were deposited on 200 nm $SiO_2/Si$ substrates using ICP-CVD (inductively coupled plasma chemical vapor deposition). A 10 nm-Ni layer was then deposited by e-beam evaporation. Finally, 10 nm-Ni/60 nm a-Si:H/200 nm-$SiO_2/Si$ and 10 nm-Ni/20 nm a-Si:H/200 nm-$SiO_2/Si$ structures were prepared. The samples were annealed by rapid thermal annealing for 40 seconds at $200{\sim}500^{\circ}C$ to produce $NiSi_x$. The resulting changes in sheet resistance, microstructure, phase, chemical composition and surface roughness were examined. The nickel silicide on a 60 nm a-Si:H substrate showed a low sheet resistance at T (temperatures) >$450^{\circ}C$. The nickel silicide on the 20 nm a-Si:H substrate showed a low sheet resistance at T > $300^{\circ}C$. HRXRD analysis revealed a phase transformation of the nickel silicide on a 60 nm a-Si:H substrate (${\delta}-Ni_2Si{\rightarrow}{\zeta}-Ni_2Si{\rightarrow}(NiSi+{\zeta}-Ni_2Si)$) at annealing temperatures of $300^{\circ}C{\rightarrow}400^{\circ}C{\rightarrow}500^{\circ}C$. The nickel silicide on the 20 nm a-Si:H substrate had a composition of ${\delta}-Ni_2Si$ with no secondary phases. Through FE-SEM and TEM analysis, the nickel silicide layer on the 60 nm a-Si:H substrate showed a 60 nm-thick silicide layer with a columnar shape, which contained both residual a-Si:H and $Ni_2Si$ layers, regardless of annealing temperatures. The nickel silicide on the 20 nm a-Si:H substrate had a uniform thickness of 40 nm with a columnar shape and no residual silicon. SPM analysis shows that the surface roughness was < 1.8 nm regardless of the a-Si:H-thickness. It was confirmed that the low temperature silicide process using a 20 nm a-Si:H substrate is more suitable for thin film transistor (TFT) active layer applications.

화학증착 방법으로 Si(001)기판 상에 성장된 3C-SiC 이종접합 박막의 투과전자현미경 및 라만 특성분석 (TEM and Raman Spectrum Characterization of 3C-SiC/Si(001) Heterostructure Grown by Chemical Vapor Deposition)

  • 김동근;이병택;문찬기;김재근;장성주
    • 한국재료학회지
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    • 제7권8호
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    • pp.654-659
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    • 1997
  • HMDS[Si$_{2}$(CH$_{3}$)$_{6}$]단일 선구체를 이용하여 화학증착 방법으로 성장된 3C-SiC/Si(001) 이종접합박막의 특성을 XRD, 라만 스펙트럼 및 투과전자현미경(TEM)등을 이용하여 조사하였으며 시판되고 있는 상용 3C-SiC/Si 시편을 같은 방법으로 분석하여 특성을 비교검토하였다. $C_{3}$H$_{8}$-SiH$_{4}$-H$_{2}$혼합가스를 선구체로 이용하여 5$\mu\textrm{m}$두께로 성장된 상용 3C-SiC/Si 이종접합박막 시료의 XRD스펙트럼에서는 강한 3C-SiC(002)피크 만이 관찰되었으며, 라만 스펙트럼의 LO피크는 970nm$^{-1}$ 정도에서 강하게 나타났다. TEM 관찰 결과 다수의 전위, 쌍정, 적층결함 및 APB와 같은 결정결함들이 3C-SiC/Si 계면 근처에 집중적으로 분포되어 있었으며 성장된 박막은 단결정임을 확인할 수 있었다. 선구체로 HMDS를 사용하여 0.3$\mu\textrm{m}$ 및 2$\mu\textrm{m}$ 두께로 성장시킨 3C-SiC/Si 박막 시료의 XRD 스펙트럼은 다소 완만한 3C-SiC(002) 피크와 함께 3C-SiC(111)피크가 관찰되었으며, TEM으로 확인한 결과 소경각 결정립들이 약 5˚-10˚ 정도 방위차를 가지고 성장하여 기둥구조(columnar structure)를 이루고 있기 때문임을 알 수 있었다. 라만 스펙트럼 분석 결과 박막의 LO 피크가 967-969nm$^{-1}$정도로 다소 낮은 wavenumber쪽으로 이동되어 박막 내에 상당한 응력이 존재함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 HMDS 3C-SiC박막의 특성은 성장 온도가 낮고 박막 성장용 가스로 사용한 HMDS 선구체에서 탄소가 과잉으로 공급되기 때문으로 제안되었다.다.

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저압에서의 사알렌과 디사일렌의 열분해 반응에 관한 연구 (A Study on Pyrolysis of Silane and Disilane at Low Pressure)

  • 한재현;문상흡
    • 한국진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.350-357
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    • 1995
  • SiH4와 Si2H6를 1-3 Torr 정도의 저압에서 열분해시켰을 때, 반응물의 농도 변화를 살펴보고 이로부터 열분해의 반응 기구를 예측하였다. 분석기로는 질량 분석기를 이용하였으며, 분해 온도 범위는 SiH4의 경우는 $350~475^{\circ}C$, Si2H6의 경우는 275-375$^{\circ}C$이었다. SiH4의 분해 양상은 1차 비가역 반응에 잘 들어 맞았으며, 그 속도 상수는 문헌에 보고되어 있는 상압에서의 속도보다 작았다. Si2H6는 낮은 온도 범위에서도 잘 분해되었으며, 중간 생성물로 많은 양의 SiH4를 만들었다. 그리고, SiH4는 고분자화되는 반응을 거치지 않고 고체실리콘을 생성하지만, Si2H6는 중간 생성물로 만들어진 SiH4와 SiH2에 의하여, 고분자화 반응을 거쳐서 고체실리콘을 만들 수 있음을 알았다.

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