지난 수년간 태양전지의 광전변환효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광 흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n+-형 GaAs기판위에 n+-형 GaAs를 250 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs활성층을 $1{\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 n+ 와 p+-형 GaAs를 각각 50, 750 nm 증착함으로써 p-i-n구조를형성하였다. 여기서, n+-형 GaAs 과 p+-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018cm-3$로 하였다. 또한 양자점을 태양전지 활성층에 20층을 형성하였다. 이때 p-i-n 태양전지 와 양자점 태양전지의 광전변환 효율은 각각 5.54, 4.22 % 를 나타내었다. p-i-n 태양전지의 개방 전압과 단락전류는 847 mV, 8,81 mA이며 양자점 태양전지는 847 mV, 6.62mA로 확인되었다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 $300{\mu}m$의 태양전지 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 특성인자와의 상관관계를 논의할 것이다.
The fabrication of devices using plans technology could lend to n serious degradation in the breakdown voltage as a result of high electric field at the edges. An elegant approach to reducing the electric field at the edge is by using field limiting ring. The presence of surface charge has n strong influrence on the depletion layer spreading at the surface region because this charge complements the charge due to the ionized acceptors inside the depletion layer. Surface charge of either polarity can lower the breakdown voltage because it affects the distribution of electric field st the edges. In this paper we discuss the influrences of fixed oxide charge on the breakdown voltage of the p+/n junction with field limiting ring(or without field limiting ring).
ZnO has been extensively studied for optoelectronic applications such as blue and ultraviolet (UV) light emitters and detectors, because it has a wide band gap (3.37 eV) anda large exciton binding energy of ~60 meV over GaN (~26 meV). However, the fabrication of the light emitting devices using ZnO homojunctions is suffered from the lack of reproducibility of the p-type ZnO with high hall concentration and mobility. Thus, the ZnO-based p-n heterojunction light emitting diode (LED) using p-Si and p-GaN would be expected to exhibit stable device performance compared to the homojunction LED. The n-ZnO/p-GaN heterostructure is a good candidate for ZnO-based heterojunction LEDs because of their similar physical properties and the reproducibleavailability of p-type GaN. Especially, the reduced lattice mismatch (~1.8 %) and similar crystal structure result in the advantage of acquiring high performance LED devices with low defect density. However, the electroluminescence (EL) of the device using n-ZnO/p-GaN heterojunctions shows the blue and greenish emissions, which are attributed to the emission from the p-GaN and deep-level defects. In this work, the n-ZnO:Ga/p-GaN:Mg heterojunction light emitting diodes (LEDs) were fabricated at different growth temperatures and carrier concentrations in the n-type region. The effects of the growth temperature and carrier concentration on the electrical and emission properties were investigated. The I-V and the EL results showed that the device performance of the heterostructure LEDs, such as turn-on voltage and true ultraviolet emission, developed through the insertion of a thin intrinsic layer between n-ZnO:Ga and p-GaN:Mg. This observation was attributed to a lowering of the energy barriers for the supply of electrons and holes into intrinsic ZnO, and recombination in the intrinsic ZnO with the absence of deep level emission.
SOI(Silicon-On-Insulator) pn 다이오드의 최적 수평길이($L_{dr}$)와 항복전압에 대한 해석적인 표현식을 n' 츠리프트 영역의 농도 및 두께, 매몰 산화막 두께의 함수로 유도하였다. 최적($L_{dr}$은 n'n접합의 수직 방향전계에 의한 항복전압과 n'np'접합으 수평방향 전계에 의한 항복전압이 같다는 조건으로부터 유도하였다. 해석적 표현식의 결과는 PISCESII를 사용한 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.
In this research, the PN junction type Si photodiodes have been fabricated on the low doped P type(Na=7x10**14 cm**-3) and N type (Nd=4x10**14cm**-3) (100) silicon substrates. We could find out that the dark current was lower in the N type substrate than in the P type substrate. Some well designed photodiodes showed relatively good optical and electronic characteristics that the dark current is lower than 5 nA at 10V of reverse bias condition, that the breakdown voltage is higher than 250V, and that the quantum efficiency is larger than 86% at the wavelength of $6328{\AA}$
Stainless steel sheets are widely used as the structural material for the railroad cars and the commercial vehicles. These kinds structures used stainless steel sheets are commonly fabricated by using the gas welding. For fatigue design of gas welded joints such as fillet and plug type joint, it is necessary to obtain design information on stress distribution at the weldment as well as fatigue strength of gas welded joints. And also, the influence of the geometrical parameters of gas welded joints on stress distribution and fatigue strength must be evaluated. the ${\Delta}P-N_f$ curves were obtained by fatigue tests. Using these results, ${\Delta}P-N_f$ curves were rearranged in the ${\Delta}{\sigma}-N_f$ relation with the maximum stress at the edge of fillet welded joint.
2차원 소자 시뮬레이터인 TMA 메디치를 이용하여 필드링와 깊은 접합 필드링에 대해 연구하였다. 이온 주입될 위치를 미리 트랜치 식각을 시킴으로써 항복전압 특성을 향상시킬 수 있었다. 시뮬레이션 결과 기존 필드링의 항복전압대비 깊은 접합 필드링 항복전압은 약 30%의 증가를 보였다. 깊은 접합 필드링은 같은 면적을 차지하는 조건하에서 설계 및 제작이 비교적 용이하고, 표면 전하의 영향도 적은 것으로 나타났다. 본 논문에서는 여러 분석을 통해 깊은 접합 필드링의 향상된 특성을 논하였다.
Transparent n-type metal-oxide semiconductor of $MoO_x$ was applied on a p-type Si substrate for high-performing heterojunction photodetector. The formation of $MoO_x$ on Si spontaneously established a rectifying current flow with a high rectification ratio of 1,252.3%. Under light illumination condition, n-type $MoO_x$/p-type Si heterojunction device provided significantly fast responses (rise time : 61.28 ms, fall time : 66.26 ms). This transparent metal-oxide layer ($MoO_x$) would provide a functional route for various photoelectric devices, including photodetectors and solar cells.
시리콘 태양전지의 한쪽 면내에서 광에 의해서 발생된 전하운반체의 수집을 하는데 있어서 부가적인 도움을 줄 수 있는 정전적인 부등전계 효과에 고나한 연구가 수행되었다. 주석(tin) 주입에서 오는 격자변형의 보상효과로 말미암아 P형 측내에 보론농도의 구배를 가져오므로서 부동전계를 발생시킬 수 있었다. 태양전지내에 p-n 접합을 gtud성시키기 위하여 주로 방사증식확산의 원리에 근거를 둔 새로운 이온주입법이 채택되었다. 이온주입으로 된 태양전지의 회로개방전압과 변환효율을 각각 0.44V 및 5%였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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