• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제24권9호
• /
• pp.755-759
• /
• 2011

$Cu(In_{1-x},Ga_x)Se_2$ thin films have been considered as an effective absorber material for high efficient solar cells. In this paper, the CIGS thin films with varied Ga content were prepared using a co-evaporation process of three stage. We carry out structure and electrical optical property on the thin film in varied Ga content. CIGS thin films have been characterized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), energy-dispersive spectroscopy(EDS), four-point probe measurement, and the Hall measurement. To optimize Ga contents, Ga/(In+Ga) ratio were changed from 0.13 to 0.72. At this time the carrier concentrations were varied from $1.22{\times}10^{11}\;cm^{-3}$ to $5.07{\times}10^{16}\;cm^{-3}$, and electrical resistivity were varied from $1.11{\times}10^0\;{\Omega}-cm$ to $1.08{\times}10^2\;{\Omega}-cm$. A strong <220/204> orientation and a lager grain size were obtained at a Ga/(In+Ga) of 0.3. We were able to achieve conversion efficiency as high as 15.95% with a Ga/(In+Ga) of 0.3.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.7-11
• /
• 2022

한미보석감정원은 최근에 5개의 투명한 합성 모이사나이트를 검사했다. 그 샘플들은 라운드 브릴리언트 컷의 무색, 핑크, 황색, 청색, 적색 컬러와 0.93~0.96 ct 중량을 가지고 있었다. FT-IR과 Raman 분석 결과 합성 모이사나이트임을 확인하였고, 확대검사 결과 무색을 제외한 나머지 샘플에서 코팅의 흔적이 발견되었다. EDXRF 분석 결과 무색 샘플을 제외한 모든 샘플의 코팅부분에서 Ca, Ti, Co의 미량원소가 검출되었다. 무색 샘플의 Raman 분석에서 탄소 원자의 sp³ bonding에 의해 생성되는 1332 cm^-1 또는 graphite와 관련된 sp² bonding에 의해 생성되는 ~1550 cm^-1는 발견되지 않았다. 무색 샘플의 SEM 이미지에서도 코팅의 흔적은 발견되지 않았으나, TEM 이미지에서 3~8 nm의 코팅층의 존재가 발견됐다. EDX line 프로파일과 EDX elements map을 통해 무색 샘플의 코팅층을 구성하는 원소는 C, Si, O로 추정된다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.127-137
• /
• 2019

삼불화알루미늄($AlF_3$)이 포함된 염화물-불화물 혼합 용융염에서 ZIRLO 튜브를 이용한 지르코늄 전해정련공정을 실증하였다. 순환 전압전류실험 결과, $AlF_3$의 농도가 증가함에 따라 금속환원의 개시 전위가 일정하게 증가하고 지르코늄-알루미늄 합금형성과 관련된 추가적인 peak의 크기가 점차 증가하는 것으로 나타났다. 전류조절 전착법과 달리, -1.2 V의 일정전위에서 수행한 지르코늄 전해정련에서 방사형 판 구조의 지르코늄 성장이 염의 상단 표면에서 확연하게 나타났으며, 전착물 지름의 크기는 $AlF_3$의 농도에 따라 점차 증가하는 것으로 나타났다. 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산 X선 분광기(EDX)와 X선 광전자 분광기(XPS)를 이용하여 판 구조의 지르코늄 전착물을 분석한 결과, 극미량의 알루미늄이 지르코늄-알루미늄 합금 형태로 존재하며, 전착물의 상단과 하단 간에 서로 다른 화학성분구조를 갖는 것으로 나타났다. $AlF_3$의 첨가는 전착물 내 잔류염 양을 줄이고, 지르코늄 회수를 위한 전류효율을 향상시키는 데 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.465-474
• /
• 2001

Type 304SS coatings were performed at 200$\square$ onto AISI 1045 carbon steel substrate using unbalanced magnetron sputtering (UBMS) with an austenitic AISI 304 stainless steel (SS) target of 100mm diameter. The total deposition pressure in the active Ar gas was 2$\times$10$^{-3}$ Torr. Coatings were done at various target power densities and bias voltages. Chemical compositions of metallic elements of the coatings were measured by energy dispersive X-rays spectroscopy (EDS). The structure and the morphology of Type 304SS coatings were investigated by means of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Corrosion properties of the coated specimens were examined using electrochemical polarization measurements and electrochemical impedance spectroscopy in a deaerated 3.5% NaCl solution. The porosity rate was obtained from a comparison of the dc polarization resistance of the uncoated and coated substrates. Scratch adhesion testing was used to compare the critical loads for different coatings. XRD results showed that the sputtered films exhibit a ferritic b.c.c. $\alpha$-phase. Potentiodynamic polarization curves indicated that all samples had much higher corrosion potential and better corrosion resistance than the bare steel substrate. The corrosion performance increased with increasing power density and the adhesion was enhanced at the bias voltage of -50V. An improvement in the corrosion resistance can be obtained with a better coating adhesion. Finally, an optimized deposition condition for corrosion protection was found as $40W/cm^2$ and -50V.

• Elastomers and Composites
• /
• 제47권3호
• /
• pp.210-215
• /
• 2012

무기첨가제의 조성이 다른 EPDM 복합체를 준비하여 $90^{\circ}C$ 공기와 수돗물에서 각각 7일간 노화시켜 백화현상을 관찰하였다. 공기 중에서 노화시킨 시험편들은 모두 백화가 발생하지 않았으나, 수돗물에서 노화시킨 시험편들 중 스테아린산이 함유된 시험편들은 백화가 심하게 발생하였다. 무기첨가제의 조성에 따른 백화 현상의 차이는 없었다. 백화 물질을 가스 크로마토그래피/질량분석법(GC/MS), 영상 분석(image analysis), 에너지 분산 X-선 분광법(EDX), 감쇠 전반사-후리에 변환 적외선 분광법(ATR-FTIR)을 이용하여 분석하였다. 백화 물질은 스테아린산의 금속염이라는 것을 확인하였다. 스테아린산의 금속염은 수돗물에 존재하는 금속 이온과 시험편 내에 존재하는 스테아린산과의 반응에 의해 형성된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제21권10호
• /
• pp.563-567
• /
• 2011

We report the structural characterization of $Bi_xZn_{1-x}O$ thin films grown on c-plane sapphire substrates by plasma-assisted molecular beam epitaxy. By increasing the Bi flux during the growth process, $Bi_xZn_{1-x}O$ thin films with various Bi contents (x = 0~13.17 atomic %) were prepared. X-ray diffraction (XRD) measurements revealed the formation of Bi-oxide phase in (Bi)ZnO after increasing the Bi content. However, it was impossible to determine whether the formed Bi-oxide phase was the monoclinic structure ${\alpha}-Bi_2O_3$ or the tetragonal structure ${\beta}-Bi_2O_3$ by means of XRD ${\theta}-2{\theta}$ measurements, as the observed diffraction peaks of the $2{\theta}$ value at ~28 were very close to reflection of the (012) plane for the monoclinic structure ${\alpha}-Bi_2O_3$ at 28.064 and the reflection of the (201) plane for the tetragonal structure ${\beta}-Bi_2O_3$ at 27.946. By means of transmission electron microscopy (TEM) using a diffraction pattern analysis and a high-resolution lattice image, it was finally determined as the monoclinic structure ${\alpha}-Bi_2O_3$ phase. To investigate the distribution of the Bi and Bi-oxide phases in BiZnO films, elemental mapping using energy dispersive spectroscopy equipped with TEM was performed. Considering both the XRD and the elemental mapping results, it was concluded that hexagonal-structure wurtzite $Bi_xZn_{1-x}O$ thin films were grown at a low Bi content (x = ~2.37 atomic %) without the formation of ${\alpha}-Bi_2O_3$. However, the increased Bi content (x = 4.63~13.17 atomic %) resulted in the formation of the ${\alpha}-Bi_2O_3$ phase in the wurtzite (Bi)ZnO matrix.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.85.1-85.1
• /
• 2010

$Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) thin film solar cell is currently 19.5% higher efficiency and developing a large area technology. The structure of CIGS solar cell that make five unit layers as back contact, light absorption, buffer, front transparent conducting electrode and antireflection to make them sequentially forming. Materials and various compositions of thin film unit which also manufacture a variety method used by the physical and chemical method for CIGS solar cell. The construction and performance test of evaporator for CIGS thin film solar cell has been done. The vapor pressures were changed by using vapor flux meter. The vapor pressure were copper (Cu) $2.1{\times}10^{-7}{\sim}3.0{\times}10^{-7}$ Torr, indium (In) $8.0{\times}10^{-7}{\sim}9.0{\times}10^{-7}$ Torr, gallium (Ga) $1.4{\times}10^{-7}{\sim}2.8{\times}10^{-7}$ Torr, and selenium (Se) $2.1{\times}10^{-6}{\sim}3.2{\times}10^{-6}$ Torr, respectively. The characteristics of the CIGS thin film was investigated by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS) and photoluminescence (PL) spectroscopy using a He-Ne laser. In PL spectrum, temperature dependencies of PL spectra were measured at 1137 nm wavelength.

• Current Applied Physics
• /
• 제18권12호
• /
• pp.1571-1576
• /
• 2018

Recent study shows that the main reason for limiting CZTS device performance lies in the low open circuit voltage, and crucial factor that could affect the $V_{oc}$ is secondary phases like ZnS existing in absorber layer and its interfaces. In this work, the $Cu_2ZnSnS_4$ thin film solar cells were prepared by sputtering CuSn and CuZn alloy targets. Through tuning the Zn/Sn ratios of the CZTS thin films, the crystal structure, morphology, chemical composition and phase purity of CZTS thin films were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) equipped with an energy dispersive spectrometer (EDS) and Raman spectroscopy. The statistics data show that the CZTS solar cell with a ratio of Zn/Sn = 1.2 have the best power convention efficiency of 5.07%. After HCl etching process, the CZTS thin film solar cell with the highest efficiency 5.41% was obtained, which demonstrated that CZTS film solar cells with high efficiency could be developed by sputtering CuSn and CuZn alloy targets.

• 한국표면공학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.38-42
• /
• 2015

Atomic layer deposition (ALD) is essential for the fabrication of nanoscale electronic devices because it has excellent conformality, atomic scale thickness control, and large area uniformity. Metal thin films are one of the important material components for electronic devices as a conductor. As the size of electronic devices shrinks, the thickness of metal thin films is decreased down to few nanometers, and the metal films become non-continuous due to inherent island growth of metal below a critical thickness. So, fabrication of continuous metal thin films by ALD is fundamentally and practically important. Since ALD films are grown through self-saturated reactions between precursors on surface, initial growth characteristics significantly depend on the surface properties and the selection of precursors. In this work, we investigated ALD Pt on $TiO_2$ substrate by using trimethyl-methyl-cyclopentadienyl-Platinum ($MeCpPtMe_3$) precursor and $O_3$ reactant. By using $O_3$ instead of $O_2$, initial nucleation rate of ALD Pt was increased on $TiO_2$ surface, resulting in formation of continuous thin Pt films. Morphologies of ALD Pt on $TiO_2$ were characterized by using Scanning Electron Microscope (SEM) and Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). Crystallinity of ALD Pt on $TiO_2$ correlated with its growth characteristics was analyzed by X-Ray Diffraction (XRD).

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.278-279
• /
• 2012

최근 들어 세계적인 고유가 행진과 화석연료 고갈에 대응하기 위하여 대체 에너지원 발굴에 대한 필요성이 높아지고 있다. 그 중 CIGS 박막 태양전지는 미래 신재생 에너지 자원의 가장 유망한 후보군 중 하나이다. 기존의 Si 기반의 태양전지의 경우 시간경과에 따른 효율 저하, 높은 재료비, 복잡한 공정으로 인하여 대량생산이 힘든 단점을 가지고 있다. 반면 박막 태양전지의 경우 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로서는 2세대 태양전지로 불리우며, 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 우월성을 가진다. 그리고 이러한 CIGS 박막 태양전지를 단일 CIGS 타겟을 이용하여 스퍼터링 공정으로 제작하면 기존에 사용되었던 동시 증발법에 비해서 간단하고 대면적 코팅 및 대량 생산이 가능하다. 본 연구에서 사용된 기판으로는 $25{\times}25mm$ 크기의 Soda Lime Glass (SLG) 위에 DC 마그네트론 스퍼터링 공정으로 Mo가 $1{\mu}m$ 증착된 시편을 이용하여, 2 inch 단일 CIGS 타겟 (MATERION, CIGS Target 25-17.5-7.5-50 at%)을 기판 가열하여 증착하였다. RF 파워는 80 W, 기판 온도는 RT, 100, 200, 300, $400^{\circ}C$로 가열 후 증착하였고, CIGS 박막의 두께는 약 $1{\mu}m$로 일정하게 하였다. CIGS/Mo 박막의 파워별 미세구조 분석을 위해 X-ray Diffraction (XRD, BRUKER GADDS)로 측정하였으며, 박막의 결정립 크기를 확인하기 위해 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM, HITACHI)을 사용하여 측정하였다. 조건별 박막의 조성 분석 및 표면조도는 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS, HORIBA 7395-H)와 Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 각각 평가하였다. 마지막으로 광학적 특성을 평가하고 박막의 밴드갭 에너지를 계산하기 위해서 190 nm에서 1,100 nm의 영역 대에서 자외선 광학 측정기(UV-Vis, HP-8453, AGLIENT)로 투과도를 측정하여 밴드갭 에너지를 계산하였다. 증착된 CIGS 박막은 기판 온도가 증가함에 따라 결정립 크기가 커지는 경향을 보였다. 이는 기판 상에 도달한 스퍼터 원자의 확산 에너지 증가로 인한 것으로 생각되어진다. 또한, 기판온도에 따른 결정립 성장 변화는 4성분계의 박막의 조성 및 핵생성 밀도와 관련되어 설명되어질 것이다.