• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.75.2-75.2
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• 2010

We studied the fabrication of polycrystalline silicon (pc-Si) films as seed layers for application of pc-Si thin film solar cells, in which amorphous silicon (a-Si) films in a structure of glass/Al/$Al_2O_3$/a-Si are crystallized by the aluminum-induced layer exchange (ALILE) process. The properties of pc-Si films formed by the ALILE process are strongly determined by the oxide layer as well as the various process parameters like annealing temperature, time, etc. In this study, the effects of the oxide film thickness on the crystallization of a-Si in the ALILE process, where the thickness of $Al_2O_3$ layer was varied from 4 to 50 nm. For preparation of the experimental film structure, aluminum (~300 nm thickness) and a-Si (~300 nm thickness) layers were deposited using DC sputtering and PECVD method, respectively, and $Al_2O_3$ layer with the various thicknesses by RF sputtering. The crystallization of a-Si was then carried out by the thermal annealing process using a furnace with the in-situ microscope. The characteristics of the produced pc-Si films were analyzed by optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), Raman spectrometer, and X-ray diffractometer (XRD). As results, the crystallinity was exponentially decayed with the increase of $Al_2O_3$ thickness and the grain size showed the similar tendency. The maximum pc-Si grain size fabricated by ALILE process was about $45{\mu}m$ at the $Al_2O_3$ layer thickness of 4 nm. The preferential crystal orientation was <111> and more dominant with the thinner $Al_2O_3$ layer. In summary, we obtained a pc-Si film not only with ${\sim}45{\mu}m$ grain size but also with the crystallinity of about 75% at 4 nm $Al_2O_3$ layer thickness by ALILE process with the structure of a glass/Al/$Al_2O_3$/a-Si.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.38-55
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• 1999

열적특성이 비교적 열악한 재료인 유리를 내화성능이 요구되는 방화구획을 이루는 비내력벽에 사용하려는 시포가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있는 중에서, 본 연구는 유리표면에 수막을 형성시켜 구획화재시 유리벽이 파열되지 않고 견딜 수 있는 성능을 가질 수 있는 초점을 맞추어 단계적인 실험을 실시하였다. 먼저 수직고가 3M이상인 유리벽에 균일하고도 단절이 없는 수막을 형성할 수 있는 시스템을 고안하여 대형내화로내에서 화염의 세기를 줄이지 않는, 즉 리바운드량이 거의 없는 수막을 형성시킬 수 있도록 제작한 후, 이 시스템을 사용하여 수막이 형성된 유리벽의 열적 특성을 확인하는데 중점을 두고 실험하였다. 다음에는 고안된 시스템을 소형과 대형의 유리벽에 적용시켜 우선적으로는 소형내화로에서 가열하여 기초적인 열적 특성을 조사한 후에 여기서 얻은 데이터를 근거로 실제규모의 실험이 가능한가를 판단한 후에 최종적으로는 2.4M$\times$3M크기의 대형의 유리벽에 수막을 형성한 플러드 노즐형 수막형성유리벽체를 대형내화로내에 거치하여 KS F2257에 의하여 가열하는 내화성능실험을 수행하였다. 실험결과 수막이 왼벽하게 유리면을 도포된 상태에서만 유리가 파열되지 않았으며 이런 수막을 계속적으로 유지하는 데는 많은 변수가 있다는 것을 발견하였으며 또한 수막도포상태의 변화는 내화성능을 보유하는데 있어서 핵심적으로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.12-16
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• 2012

Top-Emitting OLED (Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이에서는 반사율이 가장 높은 Ag (silver) 박막이 쓰이고 있지만, 소자에서 요구되는 일함수(work function)가 상대적으로 낮기 때문에 전극과 유기물간에 에너지 장벽이 발생하여 발광효율을 낮추는 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 Ag 전극의 일함수를 높이기 위한 연구를 진행하였으며, 박막 형태의 Ag 전극에 대하여 nanotribology 접근법으로 연구를 실행하였다. Ag는 rf magnetron sputter를 이용해 glass 위에 증착한 후 furnace에서 $300^{\circ}C$, 30분간 대기 중에서 열처리하였고, 또 다른 시료는 표면에 산소 상압플라즈마로 처리 시간(30, 60, 90, 120s)을 각기 다르게 하여 시료를 제조하였다. Ag 전극을 nanoindentation을 통해 국부 영역에 대한 물리적 특성의 변화를 측정하였고, Kelvin probe force microscopy을 이용해 시료 표면의 포텐셜을 측정했다. 그 결과 열처리한 시료의 포텐셜값은 가장 크게 증가하였지만 균일도가 낮아졌다. 120s 플라즈마 처리한 시료는 불완전한 산화막의 생성으로 인해 탄성계수 및 경도값과 박막의 Weibull modulus를 극히 낮게 만들었지만, 60s, 90s 플라즈마 처리는 시료의 균일도를 높이고 또한 포텐셜을 증가시켜 T-OLED 성능 개선에 좋은 영향을 미치게 될 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권1호
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• pp.22-27
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• 2017

상온진공과립분사에 의해 slide glass 기판 위에 $1{\sim}30{\mu}m$의 두께를 가진 $TiO_2$ 코팅층을 제조하였다. $TiO_2$ granule 과립분말은 $1.5{\mu}m$의 평균 입도를 가진 Rutile 형태로 $600^{\circ}C$에서 4시간 하소 과정을 거쳤다. 공정변수로서는 반복횟수, 가스유량속도 및 과립투입속도로 하여 코팅층을 제조하였다. 반복횟수가 증가할수록 코팅층의 두께는 비례적으로 증가하였다. 이는 반복횟수의 증가에도 코팅층이 형성될 수 있는 적절한 운동에너지가 작용한 것을 알 수 있다. 가스유량속도에 따라 코팅층의 두께도 증가하였으나 1.7 V의 분말공급량에서는 25 LPM의 유량까지는 코팅층의 두께가 증가했지만, 35 LPM(L/min)의 유량에서는 두께가 감소하였다. 15 LPM의 낮은 유량속도에서는 분말공급량이 충분하더라도 성막에 필요한 운동에너지의 부족으로 코팅 층의 두께가 비례적으로 증가하지 않았다. $TiO_2$ 코팅층의 미세구조는 주사전자현미경 및 고성능 투과전자현미경을 이용하여 분석하였다.

• 한국진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.168-173
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• 2003

유리 기판 위에 증착된 비정질 실리콘 박막의 고상 결정화에 대한 새로운 방법을 제시하였다. 비정질 실리콘 박막의 하부에 패턴 된 다양한 크기의 $TiSi_2$ 박막을 전기저항 가열 방식으로 가열함으로서 비정질 실리콘이 고상 결정화 되도록 하였다. 박막히터를 이용한 열처리는 매우 빠른 열처리 공정으로써, 일반적인 로에 의한 열처리에 비해 매우 낮은 thermal budget을 가지므로, 유리기판 위에서도 고온 열처리가 가능하다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 500 $\AA$의 비정질 실리콘 박막을 약 $850^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 수 초 내에 결정화 할 수 있음을 보였으며, 열처리 조건의 변화에 따른 영향과 지역선택성의 장점을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.98.2-98.2
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• 2010

$CuInS_2$ thin films were synthesized by sulfurization of Cu/In Stacked elemental layer deposited onto glass Substrates by vacuum furnace annealing at temperature 200[$^{\circ}C$]. And structural and electrical properties were measured in order to certify optimum conditions for growth of the ternary compound semiconductor $CuInS_2$ thin films with non-stoichiometry composition. $CuInS_2$ thin film was well made at the heat treatment 200[$^{\circ}C$] of SLG/Cu/In/S stacked elemental layer which was prepared by thermal evaporator, and chemical composition of the thin film was analyzed nearly as the proportion of 1 : 1 : 2. Physical properties of the thin film were investigated at various fabrication conditions substrate temperature, annealing and temperature, annealing time by XRD, FE-SEM and hall measurement system. At the same time, carrier concentration, hall mobility and resistivity of the thin films was $9.10568{\times}10^{17}$ [$cm^{-3}$], 312.502 [$cm^2/V{\cdot}s$] and $2.36{\times}10^{-2}$ [${\Omega}{\cdot}cm$], respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.86.2-86.2
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• 2015

Cu2ZnSn(S,Se)4 thin film solar cells have been fabricated using sputtered Cu/Sn/Zn metallic precursors on Mo coated sodalime glass substrate without using a toxic H2Se and H2S atmosphere. Cu/Sn/Zn metallic precursors with various thicknesses were prepared using DC magnetron sputtering process at room temperature. As-deposited metallic precursors were sulfo-selenized inside a graphite box containing S and Se pellets using rapid thermal processing furnace at various sulfur to selenium (S/Se) compositional ratio. Thin film solar cells were fabricated after sulfo-selenization process using a 65 nm CdS buffer, a 40 nm intrinsic ZnO, a 400 nm Al doped ZnO, and Al/Ni top metal contact. Effects of sulfur to selenium (S/Se) compositional ratio on the microstructure, crystallinity, electrical properties, and cell efficiencies have been studied using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, field emission scanning electron microscope, I-V measurement system, solar simulator, quantum efficiency measurement system, and time resolved photoluminescence spectrometer. Our fabricated Cu2ZnSn(S,Se)4 thin film solar cell shows the best conversion efficiency of 9.24 % (Voc : 454.6 mV, Jsc : 32.14 mA/cm2, FF : 63.29 %, and active area : 0.433 cm2), which is the highest efficiency among Cu2ZnSn(S,Se)4 thin film solar cells prepared using sputter deposited metallic precursors and without using a toxic H2Se gas. Details about other experimental results will be discussed during the presentation.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권6호
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• pp.853-866
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• 2011

We propose a multi-objective space search algorithm (MSSA) and introduce the identification of fuzzy inference systems based on the MSSA and information granulation (IG). The MSSA is a multi-objective optimization algorithm whose search method is associated with the analysis of the solution space. The multi-objective mechanism of MSSA is realized using a non-dominated sorting-based multi-objective strategy. In the identification of the fuzzy inference system, the MSSA is exploited to carry out parametric optimization of the fuzzy model and to achieve its structural optimization. The granulation of information is attained using the C-Means clustering algorithm. The overall optimization of fuzzy inference systems comes in the form of two identification mechanisms: structure identification (such as the number of input variables to be used, a specific subset of input variables, the number of membership functions, and the polynomial type) and parameter identification (viz. the apexes of membership function). The structure identification is developed by the MSSA and C-Means, whereas the parameter identification is realized via the MSSA and least squares method. The evaluation of the performance of the proposed model was conducted using three representative numerical examples such as gas furnace, NOx emission process data, and Mackey-Glass time series. The proposed model was also compared with the quality of some "conventional" fuzzy models encountered in the literature.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.133-138
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• 2017

We evaluated the structural, electrical and optical properties of tungsten (W)-doped $Ge_8Sb_2Te_{11}$ thin films. In a previous work, GeSbTe alloys were doped with different materials in an attempt to improve thermal stability. 200 mm thick $Ge_8Sb_2Te_{11}$ and W-doped $Ge_8Sb_2Te_{11}$ films were deposited on p-type Si (100) and glass substrates using a magnetron co-sputtering system at room temperature. The fabricated films were annealed in a furnace in the $0{\sim}400^{\circ}C$ temperature range. The structural properties were analyzed using X-ray diffraction (X'pert PRO, Phillips). The results showed increased crystallization temperature ($T_c$) leading to thermal stability in the amorphous state. The optical properties were analyzed using an UV-Vis-IR spectrophotometer (Shimadzu, U-3501, range : 300~3,000 nm). The results showed an increase in the crystalline material optical energy band gap ($E_{op}$) and an increase in the $E_{op}$ difference (${\Delta}E_{op}$). This is a good effect to reduce memory device noise. The electrical properties were analyzed using a 4-point probe (CNT-series). This showed increased sheet resistance ($R_s$), which reduces programming current in the memory device.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.139-143
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• 2017

N-type crystalline silicon solar cells have high metal impurity tolerance and higher minority carrier lifetime that increases conversion efficiency. However, junction quality between the boron diffused layer and the n-type substrate is more important for increased efficiency. In this paper, the current status and prospects for boron diffused layers in N-type crystalline silicon solar cell applications are described. Boron diffused layer formation methods (thermal diffusion and co-diffusion using $a-SiO_X:B$), boron rich layer (BRL) and boron silicate glass (BSG) reactions, and analysis of the effects to improve junction characteristics are discussed. In-situ oxidation is performed to remove the boron rich layer. The oxidation process after diffusion shows a lower B-O peak than before the Oxidation process was changed into $SiO_2$ phase by FTIR and BRL. The $a-SiO_X:B$ layer is deposited by PECVD using $SiH_4$, $B_2H_6$, $H_2$, $CO_2$ gases in N-type wafer and annealed by thermal tube furnace for performing the P+ layer. MCLT (minority carrier lifetime) is improved by increasing $SiH_4$ and $B_2H_6$. When $a-SiO_X:B$ is removed, the Si-O peak decreases and the B-H peak declines a little, but MCLT is improved by hydrogen passivated inactive boron atoms. In this paper, we focused on the boron emitter for N-type crystalline solar cells.