• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.61.1-61.1
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• 2010

$CuIn_{1-x}-GaxSe_2$ based materials with direct bandgap and high absorption coefficient are promising materials for high efficiency hetero-junction solar cells. CIGS champion cell efficiency(19.9%, AM1.5G) is very close to polycrystalline silicon(20.3%, AM1.5G). A reduction in the price of CIGS module is required for competing with well matured silicon technology. Price reduction can be achieved by decreasing the manufacturing cost and by increasing module efficiency. Manufacturing cost is mostly dominated by capital cost. Device properties of CIGS are strongly dependent on doping, defect chemistry and structure which in turn are dependent on growth conditions. The complex chemistry of CIGS is not fully understood to optimize and scale processes. Control of the absorber grain size, structural quality, texture, composition profile in the growth direction is important to achieving reliable device performance. In the present work, CIS nanoparticles were prepared by a simple wet chemical synthesis method and their structural and optical properties were investigated. XRD patterns of as-grown nanopowders indicate CIS(Cubic), $CuSe_2$(orthorhombic) and excess selenium. Further, as-grown and annealed nanopowders were characterized by HRTEM and ICP-OES. Grain growth of the nanopowders was followed as a function of temperature using HT-XRD with overpressure of selenium. It was found that significant grain growth occurred between $300-400^{\circ}C$ accompanied by formation of ${\beta}-Cu_{2-x}Se$ at high temperature($500^{\circ}C$) consistent with Cu-Se phase diagram. The result suggests that grain growth follows VLS mechanism which would be very useful for low temperature, high quality and economic processing of CIGS based solar cells.

• Current Photovoltaic Research
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• 제2권1호
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• pp.28-35
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• 2014

High-efficiency in $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) solar cells were usually achieved on soda-lime glass substrates due to Na incorporation that reduces deep-level defects. However, this supply of sodium from sodalime glass to CIGS through Mo back electrode could be limited at low deposition temperature. Na content could be more precisely controlled by supplying Na from known amount of an outside source. For the purpose, an $Na_2S$ layer was deposited on Mo electrode prior to CIGS film deposition and supplied to CIGS during CIGS film. With the $Na_2S$ underlayer a more uniform component distribution was possible at $350^{\circ}C$ and efficiency was improved compared to the cell without $Na_2S$ layer. With more precise control of bulk and surface component profile, CIGS film can be deposited at low temperature and could be useful for flexible CIGS solar cells.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권5호
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• pp.557-565
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• 2014

We report the effect of basal-plane stacking faults (BSFs) on X-ray diffraction (XRD) of non-polar (11$\underline{2}$0) a-plane GaN films with different $SiN_x$ interlayers. Complete $SiN_x$ coverage and increased three-dimensional (3D) to two-dimensional (2D) transition stages substantially reduce BSF density. It was revealed that the Si-doping profile in the Si-doped GaN layer was unaffected by the introduction of a $SiN_x$ interlayer. The smallest in-plane anisotropy of the (11$\underline{2}$0) XRD ${\omega}$-scan widths was found in the sample with multiple $SiN_x$ layers, and this finding can be attributed to the relatively isotropic GaN mosaic resulting from the increase in the 3D-2D growth step. Williamson-Hall (WH) analysis of the (h0$\underline{h}$0) series of diffractions was employed to determine the c-axis lateral coherence length (LCL) and to estimate the mosaic tilt. The c-axis LCLs obtained from WH analyses of the present study's representative a-plane GaN samples were well correlated with the BSF-related results from both the off-axis XRD ${\omega}$-scan and transmission electron microscopy (TEM). Based on WH and TEM analyses, the trends in BSF densities were very similar, even though the BSF densities extracted from LCLs indicated that the values were reduced by a factor of about twenty.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권9호
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• pp.21-30
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• 1999

OSFET 소자의 펀치스루 현상 및 문턱전압의 roll-off 방지하는 효율적 방법으로 알려져 있는 halo 포켓 이온주입방법은 MOSFET 드레인 전류의 감소를 가져온다. Halo 구조 MOSFET의 드레인 전류 감소는 보통 문턱 전압의 증가로 설명되고 있으나, 실험적으로 드레인 전류의 감소는 문턱전압의 증가로 예상된 드레인 전류 감소 보다 크게 관찰되고 있다. 본 연구에서는 halo 도핑분포에 의해서 채널방향으로 생성되는 전계분포의 효과에 의한 드레인 전류의 감소를 분석하였다. 포켓 이온주입에 의한 halo MOSFET 소자의 유효 이동도 모델을 제시하였고, 유효 이동도의 감소가 드레인 전류의 추가적인 감소에 기여함을 보였다. 제시된 모델에 따른 소자의 특성이 실험결과와 일치함을 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.29-34
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• 2005

실리콘-게르마늄 바이시모스(SiGe BiCMOS) 소자 제작시 발생하는 실리콘-게르마늄 이종접합 바이폴라 트랜지스터(SiGe HBT) 열화 현상에 대하여 고찰하였다. 독립적으로 제작된 소자에 비해 SiGe BiCMOS 공정에서의 SiGe HBT소자는 얼리 전압(Early voltage), 콜렉터-에미터 항복전압 및 전류이득등의 DC특성이 열화되고 상당한 크기의 베이스 누설전류가 존재한다는 것을 알 수 있었다. 또한 AC 특성인 차단주파수(f/sub T/) 및 최대 진동주파수(f/sub max/)도 1/2이하로 현저하게 저하되는 것을 확인하였다. 이는 고온의 소오스-드레인 열처리에 의한 붕소의 농도분포 변화가 에미터-베이스 및 콜렉터-베이스 접합 위치에 변화를 주고, 결국 실리콘-게르마늄 내에서의 접합 형성이 이루어지지 않아 전류 이득이 감소하고 기생 장벽이 형성되어서 발생한 현상이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권4호
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• pp.265-275
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• 2010

In this work, reliable methodology for device design is presented. Based on this method, the underlap length has been optimized for minimizing the gateinduced drain leakage (GIDL) in a 22-nm node 4-terminal (4-T) silicon-on-insulator (SOI) fin-shaped field effect transistor (FinFET) by TCAD simulation. In order to examine the effects of underlap length on GIDL more realistically, doping profile of the source and drain (S/D) junctions, carrier lifetimes, and the parameters for a band-to-band tunneling (BTBT) model have been experimentally extracted from the devices of 90-nm channel length as well as pnjunction test element groups (TEGs). It was confirmed that the underlap length should be near 15 nm to suppress GIDL effectively for reliable low standby power (LSTP) operation.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권6호
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• pp.2070-2078
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• 2014

In this work, the frequency response of gate-all-around (GAA) Ge/GaAs heterojunction tunneling field-effect transistor (TFET) with hetero-gate-dielectric (HGD) and pnpn channel doping profile has been analysed by technology computer-aided design (TCAD) device-circuit mixed-mode simulations, with comparison studies among ppn, pnpn, and HGD pnpn TFET devices. By recursive tracing of voltage transfer curves (VTCs) of a common-source (CS) amplifier based on the HGD pnpn TFET, the operation point (Q-point) was obtained at $V_{DS}=1V$, where the maximum available output swing was acquired without waveform distortion. The slope of VTC of the amplifier was 9.21 V/V (19.4 dB), which mainly resulted from the ponderable direct-current (DC) characteristics of HGD pnpn TFET. Along with the DC performances, frequency response with a small-signal voltage of 10 mV has been closely investigated in terms of voltage gain ($A_v$), unit-gain frequency ($f_{unity}$), and cut-off frequency ($f_T$). The Ge/GaAs HGD pnpn TFET demonstrated $A_v=19.4dB$, $f_{unity}=10THz$, $f_T=0.487$ THz and $f_{max}=18THz$.

• 대한전자공학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.46-54
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• 1984

3μm 게이트 길이를 가지는 n-well CMOS 공정이 개발되었고 이의 응용 가능성을 검토하였다. Thres-hold 전압은 이온주입으로 쉽게 조절할 수 있으며, 3μm 채널 길이에서 short 채널 효과는 무시할 수 있다. Contact 저항에 있어서 Al-n+ 저항값이 커서 VLSI 소자의 제작에 장애 요인이 될 것으로 보인다. CMOS inverter의 transfer 특성은 양호하며, (W/L) /(W/L) =(10/5)/(5/5)인 89단의 ring oscillator로부터 구한 게이트당 전달 지연 시간은 3.4nsec 정도이다. 본 공정의 설계 규칙에서 n-well과 p-substrate에 수 mA의 전류가 흐를 때 latch-up이 일어나며, well 농도와 n+소오스-well간의 간격에 크게 영향을 받는다. 따라서 공정과 설계 규칙의 변화에 따른 latch-up 특성에 집중적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.315.1-315.1
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• 2013

표면 조직화의 목적은 태양전지 표면에서의 입사되는 빛의 반사율을 감소 시키고, 웨이퍼 내에서 빛의 통과 길이를 길게 하며, 흡수되는 빛의 양을 증가시키는 것이다. 본 연구에는 습식, 건식 표면조직화 방법에 따른 표면 형상과 표면 반사도를 분석 하였으며, 셀을 제작하여 전기적 특성과 광학적 특성의 상관관계를 분석하였다. 표면 조직화 공정은 염기성 용액인 KOH를 이용한 식각 방법과 Ag를 이용한 metal-assisted 식각, 산증기를 이용한 식각, 플라즈마를 이용한 반응성 이온식각을 적용하여 제작하였다. 표면 반사율을 400~1000 nm 사이의 파장에서 측정하였으며 KOH를 이용하여 식각한 샘플이 9.11%의 표면 반사율을 가졌으며 KOH를 이용하여 식각한 표면에 추가로 metal-assisted 식각을 한 샘플이 2%로 가장 낮은 표면 반사율을 보였다. 표면 조직화 후 동일 조건으로 셀을 제작 하여 효율 측정 결과 Ag를 이용한 2단계 metal-assisted chemical 식각이 15.83%의 가장 낮은 광변환 효율을 보였으며 RIE를 이용한 2단계 반응성 이온 식각공정이 17.78%로 가장 높은 광변환 효율을 보였다. 이 결과는 반사도 결과와 일치 하지 않았다. 표면 조직화 모양에 따른 셀 효율의 변화는 도핑 프로파일과 표면 재결합 속도의 변화 때문이라 생각되며 더 명확한 분석을 위해 양자 효율을 측정하여 분석을 시도하였다. 측정 결과 단파장 대역에서 낮은 응답특성을 가지는 것을 확인 할 수 있었는데 그 이유는 낮은 반사도를 가지는 표면조직화 공정의 경우 나노사이즈의 구조를 갖기 때문에 균일한 도핑 프로파일을 얻지 못해 전자 정공의 분리가 제대로 이루어지지 못하였고 표면 재결합 속도증가의 원인으로 단락전류와 개방전압이 낮아져 효율이 떨어진 것으로 판단된다. 실험 결과 도핑 프로파일의 균일성은 셀 효율 개선을 위해 낮은 표면 반사율 만큼 중요하다는 점을 알게되었다. 낮은 반사율을 갖는 표면조직화 공정도 중요하지만 표면에 따른 균일한 도핑 프로파일을 갖는 공정을 개발한다면 단파장 응답도가 향상되어 단락전류밀도의 상승효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.69-76
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• 2016

MCT (MOS Controlled Thyristor)의 전류 구동능력은 도통상태의 MCT를 턴-오프 시킬 수 있는 능력, 즉 off-FET의 성능에 의해 결정되고, MCT의 주된 응용분야인 펄스파워 분야에서는 턴-온 시의 피크전류($I_{peak}$)와 전류상승기울기(di/dt) 특성이 매우 중요하다. 이러한 요구사항을 만족시키기 위해서는 MCT의 on/off-FET 성능 조절이 중요하지만, 깊은 접합의 P-웰과 N-웰을 형성하기 위한 삼중 확산공정과 다수의 산화막 성장공정은 이온주입 불순물의 표면농도를 변화시키고 on/off-FET의 문턱전압($V_{th}$) 조절을 어렵게 한다. 본 논문에서는 on/off-FET의 $V_{th}$를 개선하기 위한 채널영역 문턱전압 이온주입에 대하여 시뮬레이션을 진행하고 이를 토대로 제작한 MCT의 전기적 특성을 비교 평가하였다. 그 결과 문턱전압 이온주입을 진행한 MCT의 경우(활성영역=$0.465mm^2$) $100A/cm^2$ 전류밀도에서의 전압손실($V_F$)은 1.25V, 800V의 어노드 전압에서 $I_{peak}$ 및 di/dt는 290A와 $5.8kA/{\mu}s$로 문턱전압 이온주입을 진행하지 않은 경우와 유사한 특성을 나타낸 반면, $100A/cm^2$의 구동전류에 대한 턴-오프 게이트전압은 -3.5V에서 -1.6V로 감소하여 MCT의 전류 구동능력을 향상시킴을 확인하였다.