• 전자공학회논문지A
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• 제30A권6호
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• pp.38-48
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• 1993

A recessed n-p Juction diode with the self-aligned sturcture is proposed and fabricated by using the polysilicon as an n$^{+}$ diffusion source. The diode structure can be applicable to the emitter-base formation of high performance bipolar divice and the n$^{+}$ polysilicone mitter has an important effect on the device characteristics. The considered parameters for the polysilicon formation are the deposition condition. As$^{+}$ dose for the doping of the polysilicon and the annealing condition using RTP system. The vertical depth profiles of the fabricated diode are obtained by SIMS and the electrical characteristics are analyzed in terms of the ideality factor of diode (n), contact resistance and reverse leakage current. In addition, n$^{+}$-p junction diodes are formed by using the amorphous silicon (of combination of amorphous and polysiliocn) instead of polysilicon and their characteristics are compared with those of the standard sample. The As$^{+}$ dose for the formation of good junction is about 1~2${\times}10^{16}cm^{2}$ at given RTA conditions (1100.deg. C, 10sec).

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.376-379
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• 2016

In this paper, the efficiency improvement of the heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) solar cells is obtained by optimization process of p-type a-SiC:H as emitter. The optoelectronic of p-type a-SiC:H layers including the optical band-gap and conductivity under the methane gas content variation is conducted in detail. A significant increase in the Jsc by $1mA/cm^2$ and Voc by 30 mV are attributed to enhanced photon-absorption due to broader band-gap of p-a-SiC:H and reduced band-offsets at p-side interface, respectively of HIT solar cells.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.288-292
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• 1998

n-well Si(100) 영역에 $BF_{2}$를 이온주입 [에너지: 30KeV, 주입량 : $5\times10^{15}cm^{-2}$] 하고 Co($120\AA$)/Ti($40\AA$)이중막을 진공증착하여 RTA-silicidation을 통해 Co/Ti 이중막 실리사이드층을 갖는 p+ -n극저접합 다이오드를 제작하였다. 제작된 소자의 이상계수와 비접촉저항 및 누설전류는 각각 1.06, $1.2\times10^{-6}\Omega\cdot\textrm{cm}^2$, $8.6\muA/\textrm{cm}^2$(-3V)로 나타났으며 실리사이드층을 갖는 이미터 영역의 면저항은 약 $8\Omega\Box$로, 실리상이드/실리콘 계면에서 보론 농도는 약 $6\times10^{19}cm^{-3}$으로, 실리사이드 두께(~$500\AA$)를 포함한 접합깊이는 약 $0.14\mu{m}$로 형성되었다. 다이오드 제작에서 Co/Ti 이중막 실리사이드 층의 형성은 소자의 누설전류를 다소 증가시켰으나 이상계수의 개선과 이미터 영역의 면저항 및 비접촉저항의 감소를 가져왔다.

• 한국진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.229-237
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• 2005

바이어스 스트레스 인가 후에 발생하는 실리콘-게르마늄 이종접합 바이폴라 트랜지스터(SiGe HBT)의 열화현상을 고찰하였다. SiGe HBT가 바이어스 스트레스에 일정 시간 노출되면 소자 내부의 변화에 의하여 소자 파라미터가 원래 값으로부터 벗어나게 된다. 에미터-베이스 접합에 역방향 바이어스 스트레스가 걸리면 전기장에 의해 가속된 캐리어가 재결합 중심을 생성하여 베이스 전류가 증가하고 전류이득이 감소한다. $140^{\circ}C$ 이상의 온도에서 높은 에미터 전류를 흘려주는 순방향 바이어스 전류 스트레스가 가해지면 Auger recombination이나 avalancHe multiplication에 의해 형성된 핫 캐리어가 전류이득의 변동을 유발한다. 높은 에미터 전류와 콜렉터-베이스 전압이 동시에 인가되는 mixed-mode 스트레스가 가해지면 에미터-베이스 역방향 바이어스 스트레스의 경우와 마찬가지로 베이스 전류가 증가한다. 그러나 miked-mode 스트레스 인가 후에는 inverse mode Gummel 곡선에서 베이스 전류 증가가 관찰되고 perimeter-to-area(P/A) 비가 작은 소자가 심각하게 열화되는 등 에미터-베이스 역방향 바이어스 스트레스와는 근본적으로 다른 신뢰성 저하 양상이 나타난다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.50.1-50.1
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• 2010

결정질 실리콘 태양전지의 원가에서 Wafer는 60~70%의 매우 높은 비중을 차지하고 있다. 많은 연구들이 원가 절감을 위하여 Wafer의 두께를 감소시키는 것에 집중하고 있다. 그러나 Wafer 두께의 감소는 태양전지의 효율 감소와 공정 진행 중에 파손율이 상승하는 등의 문제가 발생한다. 이에 본 논문에서는 결정질 태양전지 구조 중에서 24.7% 이상의 최고 변환 효율을 갖는 PERL(Passivated Emitter, Rear Locally diffuse) 구조를 대상으로 wafer 두께 감소에 따른 변환 효율 감소의 원인과 해결 방안을 제시하고자 한다. Simulation으로 확인한 결과 370 um 두께의 wafer에서 24.2 %의 효율은 50 um 두께의 wafer에서는 20.8 %로 감소함을 확인할 수 있었다. 얇아진 wafer에서 감소한 효율을 개선하기 위하여 후면 recombination velocity, 후면 fixed charge density, 후면 산화막 두께 등을 다양화하여, 각각의 경우에 대한 cell의 효율 변화를 살펴보았다. 그 결과 후면 recombination velocity, 후면 fixed charge density, 후면 산화막 두께를 최적화 하여, 각각 2.8 %p, 1.5 %p, 2.8 %p의 효율 개선 효과를 얻었다. 위 세 가지 효과를 동시에 적용하면 50 um wafer에서 370 um wafer 효율의 결과와 근접한 24.2 %의 효율을 얻을 수 있었다. 향후에는 위의 결과를 바탕으로 실제 실험을 통하여 확인할 계획이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.898-907
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• 1992

본 논문은 latch-up의 가능성을 최소화하는 여러가지 방법 중 공정이나 재질 변겨에 의한 방법이 아닌, mask의 layout 변경에 의한 latch-up 최소화 방법에 대하여 기술하였다. 기존의 공정이나 재질 변경에 의한 방법이 어려운 공정이나 특수 시설 사용을 전제로 하고 있는 반면, mask의 layout 변경에 의한 방법은 기존의 공정을 그대로 사용할 수 있는 장점을 갖고 있다. Layout 변경에 의한 latch-up 최소화 방법 수행을 위하여 substrate의 N+와 S-W접합(substrate-well 접합 )사이의 거리를 a, S-W 접합에서 well의 P+까지의 거리를 b로 하여 a와 b가 다른 6개의 latch-up model과 guard ring 구조를 갖는 3개의 latch-up 모델을 만들어 latch-up관련 변수에 대하여 비교 검토 하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.461-465
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• 2016

n-type silicon shows the better tolerance towards metal impurities with a higher minority carrier lifetime compared to p-type silicon substrate. Due to better lifetime stability as compared to p-type during illumination made the photovoltaic community to switch toward n-type wafers for high efficiency silicon solar cells. We fabricated the front electrode of the n-type solar cell with AgAl paste. The electrodes characteristics of the AgAl paste depend on the contact junction depth that is closely related to the firing temperature. Metal contact depth with p+ emitter, with optimized depth is important as it influence the resistance. In this study, we optimize the firing condition for the effective formation of the metal depth by varying the firing condition. The firing was carried out at temperatures below $670^{\circ}C$ with low contact depth and high contact resistance. It was noted that the contact resistance was reduced with the increase of firing temperature. The contact resistance of $5.99m{\Omega}cm^2$ was shown for the optimum firing temperature of $865^{\circ}C$. Over $900^{\circ}C$, contact junction is bonded to the Si through the emitter, resulting the contact resistance to shunt. we obtained photovoltaic parameter such as fill factor of 76.68%, short-circuit current of $40.2mA/cm^2$, open-circuit voltage of 620 mV and convert efficiency of 19.11%.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.110.2-110.2
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• 2011

일본 Sanyo 사에 의해서 획기적으로 HIT 태양전지가 개발된 바 있다. 이러한 HIT 태양전지는 기존의 확산-접합 Si 태양전지에 비해서 저비용 고효율의 장점을 갖는다: 22% 이상의 변환효율, $200^{\circ}C$ 이하의 공정온도, 낮은 태양전지 온도 의존도, 높은 개방전압. 한편 Sanyo사의 HIT 태양전지는 n-형 Si 웨이퍼를 이용한 반면에, 최근 미국 National Renewable Energy Laboratory는 p-형 Si 웨이퍼를 이용해서 변환효율 19% 대의 HIT 태양전지를 개발한 바 있다. 그 동안 지속적으로 p-형 Si HIT 태양전지를 고효율화하기(< 22%) 위해서 많은 노력이 진행되어 왔지만 이와 같은 노력에도 불구하고 아직 p-형 HIT는 n-형 HIT 태양전지에 비해서 다소 성능면에서 떨어져 있다. 본 연구는 n- 및 p-형 실리콘 웨이퍼로 구성된 HIT 태양전지의 물리적인 차이점에 초점을 맞추고, 결정 및 비정질 실리콘 층의 역할에 대해서 연구하였다. 특히 태양전지 효율을 향상시키는 요소들로서 결정 실리콘의 불순물 준위(n- 및 p-형) 또는 비저항, 비정질 실리콘으로 구성된 emitter 층, intrinsic 층, 경계면이 고려되었다. 그리고 이러한 요소들이 HIT 태양전지에 미치는 영향을 조사하기 위해서 AMPS-1D 컴퓨터 프로그램을 사용하였고, 이를 통해서 HIT 태양전지의 결정 및 비정질 실리콘 층의 역할을 물리적 정량적으로 분석하였다. 본 연구에 적용되는 HIT는 ITO/a-Si:H(p+)/a-Si:H(i)/c-Si(n)/a-Si:H(i)/a-Si:H(n+) 및 ITO/a-Si:H(n+)/a-Si:H(i)/c-Si(p)/a-Si:H(i)/a-Si:H(p+)의 구조로서 다음과 같은 태양전지 특성을 갖는다: n-형 HIT의 경우, fill factor ~ 0.78, 단락전류밀도 ~ 38.1 $mA/cm^2$, 개방전압 0.74 V, 변환효율 22.3 % (그리고 p-형 HIT의 경우, fill factor ~ 0.76, 단락전류밀도 ~ 36.5 $mA/cm^2$, 개방전압 0.69 V, 변환효율 19.4 %).

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제4권6호
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• pp.17-20
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• 2003

This paper describes the effect of halogenic gettering during oxide passivation of commercial solar cell with the $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure. In order to study the effect of halogenic gettering on $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure mono-crystalline silicon solar cell, we performed conventional POCl$_3$ diffusion for emitter formation and oxide passivation in the presence of HCl vapors. The $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure based silicon solar cells were found to have higher short circuit current and minority carrier lifetime. Their performance was also found to be superior than the conventional $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure based mono-crystalline silicon solar cell. The cell parameters of the $n^{+}$-p-$p^{+}$ and $n^{+}$-p-$n^{+}$ structure based cells, passivated by HCl assisted oxidation were measured. The improvement in $I_{sc}$ was attributed to the effect of the increased diffusion length of minority carriers, which came from the halogenic gettering effect during the growth of passivating oxide. The presence of chlorine caused gettering of the cells by removing the heavy metals, if any. The other advantage of the presence of chlorine was the removal of the diffusion induced (in oxygen environment) stacking faults and line defects from the surfaces of the silicon wafers. All these effects caused the improvement of the minority carrier lifetime, which in-turn helped to improve the quality of the solar cells.

• ETRI Journal
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• 제7권4호
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• pp.11-14
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• 1985

바이폴라 소자로 구성된 회로가 양호한 특성을 갖기 위해서는 개별 소자의 동작 속도, 집적도 및 전력 소비 특성이 좋아야 한다. 그런데 지금까지 주로 사용해온 기존의 SBC 바이폴라 트랜지스터로는 이들 특성을 개선하는 데는 한계가 있었다. 일반적으로 바이폴라 트랜지스터는 면적이 줄어듦에 따라 이들 특성이 개선되므로 본 연구에서는 SBC 방법과는 다른 PSA 공정 방법을 개발하였다. 즉, 소자 격리에서의 종래의 PN 접합에 의한 방법과 다른 산화막에 의한 방법을 도입하였고 또한 에미터, 베이스 사이의 거리를 최소로 줄이기 위하여 다결정 실리콘에 의한 polysilicon self-align 방법으로 에미터 및 베이스를 형성시켰다.