• 제목/요약/키워드: p-n 접합

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50 ㎛ 기판을 이용한 a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지 제조 및 특성 분석 (a-Si:H/c-Si Heterojunction Solar Cell Performances Using 50 ㎛ Thin Wafer Substrate)

  • 송준용;최장훈;정대영;송희은;김동환;이정철
    • 한국재료학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.35-40
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    • 2013
  • In this study, the influence on the surface passivation properties of crystalline silicon according to silicon wafer thickness, and the correlation with a-Si:H/c-Si heterojunction solar cell performances were investigated. The wafers passivated by p(n)-doped a-Si:H layers show poor passivation properties because of the doping elements, such as boron(B) and phosphorous(P), which result in a low minority carrier lifetime (MCLT). A decrease in open circuit voltage ($V_{oc}$) was observed when the wafer thickness was thinned from $170{\mu}m$ to $50{\mu}m$. On the other hand, wafers incorporating intrinsic (i) a-Si:H as a passivation layer showed high quality passivation of a-Si:H/c-Si. The implied $V_{oc}$ of the ITO/p a-Si:H/i a-Si:H/n c-Si wafer/i a-Si:H/n a-Si:H/ITO stacked layers was 0.715 V for $50{\mu}m$ c-Si substrate, and 0.704 V for $170{\mu}m$ c-Si. The $V_{oc}$ in the heterojunction solar cells increased with decreases in the substrate thickness. The high quality passivation property on the c-Si led to an increasing of $V_{oc}$ in the thinner wafer. Short circuit current decreased as the substrate became thinner because of the low optical absorption for long wavelength light. In this paper, we show that high quality passivation of c-Si plays a role in heterojunction solar cells and is important in the development of thinner wafer technology.

태양 전지용 $CuInSe_2$ 단결정 박막 성장과 태양 전지로의 응용 (Growth of $CuInSe_2$ single crystal thin film for solar cell development and its solar cell application)

  • 이상열;홍광준
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.1-11
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    • 2005
  • The stoichiometric mixture of evaporating materials for the $CuInSe_2$ single crystal thin film was prepared from horizontal furnace. Using extrapolation method of X-ray diffraction patterns for the polycrystal $CuInSe_2$, it was found tetragonal structure whose lattice constant $a_0$ and $c_0$ were $5.783\;{\AA}$ and $11.621\;{\AA}$, respectively. To obtain the $CuInSe_2$ single crystal thin film, $CuInSe_2$ mixed crystal was deposited on throughly etched GaAs(100) by the HWE(Hot Wall Epitaxy) system. The source and substrate temperature were $620^{\circ}C$ and $410^{\circ}C$ respectively. The crystalline structure of $CuInSe_2$ single crystal thin film was investigated by the double crystal X-ray diffraction(DCXD). Hall effect on this sample was measured by the method of Van der Pauw and studied on carrier density and mobility depending on temperature. From Hall data, the mobility was likely to be decreased by impurity scattering in the temperature range 30 K to 100 K and by lattice scattering in the temperature range 100 K to 293 K. The temperature dependence of the energy band gap of the $CuInSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=1.1851\;eV-(8.99{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2/(T+153\;K)$. The open-circuit voltage, short current density, fill factor, and conversion efficiency of $n-CdS/p-CuGaSe_2$ heterojunction solar cells under $80\;mW/cm^2$ illumination were found to be 0.51V, $29.3\;mA/cm^2$, 0.76 and 14.3 %, respectively.

완전 대정맥-폐동맥 연결수술로 전환 후의 폰탄순환장애 개선 (Improvement of Fontan Circulatory Failure after Conversion to Total Cavopulmonary Connection)

  • Han Ki Park;Gijong Yi;Suk Won Song;Sak Lee;Bum Koo Cho;Young hwan Park
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권8호
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    • pp.559-565
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    • 2003
  • 완전 대정맥-폐동맥 연결(total cavopulmonary connection, TCPC)은 폰탄 순환의 혈류를 개선시킴으로써 심방폐동맥 형태의 폰탄 연결보다 우수한 결과를 가져올 수 있다. 심방페동맥연결 후 혈역학 장애를 보이는 환자들에서 TCPC로의 전환 수술은 혈역학적, 기능적 호전을 가져을 것으로 생각된다. 폰탄 순환장애가 있는 환자에서 이전의 폰탄 수술을 TCPC로의 전환술의 결과를 연구하였다. 대상 및 방법: 1979년 10월부터 2002년 6월까지 연세대학교 의과대학 부속병원에서 8명이 폰탄순환 장애로 과거의 폰탄 수술을 완전대정맥-폐동맥 연결로 전환하였다. 환자들의 심장 기형은 삼첨판 폐쇄증(n=4)과, 기타 기능성 단심실(n=4)이었다. TCPC로 전환 수술 시 평균 나이는 14.0$\pm$7.0년이었으며 (4.6~26.2세), 폰란 술식 후 대동맥-페동맥 연결로 전환한 사이의 간격의 중앙값은 7.5년(2.414.3년)이었다. 모든 환자들이 다양한 정도의 우심부전의 증상과 징후를 나타내었다. 6명의 환자가 NYHA기능적 분류의 111또는 IV에 해당되었다. 발작성 심방세동 (n=1), 청색증(n=2), 심방내 혈전(n=2)과 단백소모성 장질환(n=3)이 동반되어 나타났다. 이전의 폰탄수술은 심장외도관 (n=7)과 심방내외측통로(n=1)로 전환되었다. 결과 수술 사망은 없었다. 주요 합병증으로는 심부흉골감염(n=1), 2주 이상의 지속적인 흉막삼출(n=1), 일시적 접합부빈맥(n=1)이 있었다. 수술 후 중심정맥압은 수술 전에 비해 감소하였다(17.9$\pm$3.5 vs 14.9$\pm$l.0, p=0.049). 모든 환자를 추적 관찰하였으며, 최장 추적관찰 기간은 50.1개월(평균 30.3 $\pm$ 12.8개월)이었다. 만기 사망은 없었다. 모든 환자들이 NYHA기능분류 I또는 II에 해당되었다. 발작성 상심실성빈맥이 심방내외측통로수술로 전환받은 환자에서 발생하였다. 수술 전 단백소실성 장질환을 가지고 있던 환자 3명 중 2명에서 단백소실성 장질환이 재발하였다. 결론: 폰탄 술식 후 폰탄순환의 장애에 의한 혈행장애는 과거의 폰탄 술식을 완전 대정맥-폐동맥 연결로 전환해서 혈역학적 기능과 증상의 호전을 기대할 수 있었으며 수술 사망과 합병증의 위험은 높지 않다.

오옴성 접합에서의 낮은 접촉 저항을 갖는 Pt/Ti/P형 4H-SiC (Low resistivity ohmic Pt/Ti contacts to p-type 4H-SiC)

  • 이주헌;양성준;김창교;조남인;정경화;신명섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1378-1380
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    • 2001
  • Ohmic contacts have been fabricated on p-type 4H-SiC using Pt/Ti. Low resistivitf Ohmic contacts of Pt/Ti to p-type 4H-SiC were investigated. Specific contact resistances were measured using the transmission line model method, and the physical properties of the contacts were examined using x-ray diffraction, scanning electron microscopy. Ohmic behavior with linear current-voltage characteristics was observed following anneals at $900^{\circ}C$ for 90sec at a pressure of $3.4{\times}10^{-5}$ Torr. The Pt/Si/Ti films was measured lower value of the specific contact resistance by the annealing process, and the contact resistances were improved more than one order compared to Ti contact the annealed sample. Scanning electron microscopy shows that the Pt layer effectively reduce the oxidation of Ti films. And results are obtained as $4.6{\times}10^{-4}$ ohm/$cm^2$ for a Pt/Ti metal structure after a vacuum annealing at $900^{\circ}C$ for 90sec. Titanium has a relatively high melting point, thus Ti-based metal contacts were attempted in this study.

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중증 근무력증의 수술적 치료결과에 대한 임상적 고찰 (Clinical Investigation about the Result of Surgically Treated Myasthenia Gravis)

  • 김대현;황은구;조규석;김범식;박주철
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권1호
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    • pp.15-20
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    • 2003
  • 중증근무력증은 신경과 수의근과의 접합부에서 아세틸콜린 수용체와 자가항체에 의한 자가면역반응으로 발생되는 비교적 드문 질환으로 이것의 치료법으로 내과적 치료와 수술적인 치료법이 있다. 저자들은 흉선절제술의 효과를 알아보고 흉선절제술후의 증상의 호전에 영향을 미치는 인자를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1986년 3월부터 1998년 12월까지 경희대학교 의과대학 흉부외과학교실에서 중증근무력증으로 흉선 절제술을 받은 37명의 환자의 의무기록을 대상으로 후향적으로 분석하였다. 결과 : 37례중 21례(57%)에서 증상의 호전을 보였으며, 흉선종의 경우 총 16례중에서 8례에서(50%), 흉선증식의 경우 총 21례중 13례에서(62%)에서 호전을 보였다. 술후 합병증으로는 수술후의 증상의 악화로 인한 호흡부전으로 9례에서 기관내 삽관후 인공호흡기 치료를 하였고 폐렴 3례, 기흉 2례, 좌측 성대마비 1례가 있었으며, 술후 1개월이내에 사망한 경우는 1례 있었다. 성별(P=0.3222), 나이(P=0.7642), 흉선의 병리학적 차이(P=0.4335), 흉선종의 병리학적 등급과 술후 증상호전과의 관계(P=0.20)는 통계적으로 의미있는 관계를 보이지 않았다. 그러나 술전 증상의 정도가 낮을수록 술후 증상의 정도가 낮을 것을 예측할 수 있는 통계적인 의미를 보였다. (P=0.0032) 술후 생존자 36명을 대상으로 외래 진찰 기록 및 환자들과의 전화 통화를 통해 2002년 10월에 추적 조사를 시행하였다. 총 36명 중 33명(91.7%)에서 추적이 가능하였고 3명은 추적이 불가능하였으며, 평균 추적 기간은 83.2개월이었다. 추적이 가능했던 33례 중 25례(75.8%)에서 증상의 호전을 보였으며, 흉선종의 경우 15례 중 8례(53.3%)에서, 흉선증식의 경우 18례 중 17례(94.4%)에서 호전을 보였다. 결론: 중증 근무력증은 흉선절제술로서 우수한 증상의 호전을 볼 수 있었으며, 술후 증상의 정도에 영향을 미치는 인자로서는 술전의 증상의 정도가 중요하다. 중증 근무력증으로 흠선절제술을 시행받은 환자들에 대한 중장기 추적 결과 술전에 비해 우수한 증상의 호전을 보였다.

SiC 웨이퍼의 휨 현상에 대한 열처리 효과

  • 양우성;이원재;신병철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.81-81
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    • 2009
  • 반도체 산업의 중심 소재인 실리콘(Si)은 사용 목적과 환경에 따라 물성적 한계가 표출되기 시작했다. 그래서 각각의 목적에 맞는 재료의 개발이 필요하다는 것을 인식하게 되었다. SiC wafer는 큰 band gap energy와 고온 안정성, 캐리어의 높은 드리프트 속도 그리고 p-n 접합이 용이하다. 또한 소재 자체가 화학적으로 안정하고 $500\sim600^{\circ}C$에서 소자 제조 시 고온공정이 가능하며, 실리콘이나 GaAs에 비해 고출력을 낼 수 있는 재료이다. 반도체 소자로 이용하기 위한 wafer 가공 공정에 있어 물리적 힘에 의한 stress를 많이 받아 wafer가 휘는 현상이 생긴다. 반도체 소자의 기본이 되는 wafer가 휨 현상을 일으키면 wafer 위에 소자가 올라갈 경우 소자의 불균일성 때문에 반도체의 물성에 나쁜 영향을 미치게 된다. 그래서 반도체 소자의 기본이 되는 wafer의 휨 현상 개선이 중요하다. 본 연구에서는 산화로에서 Ar 분위기에서 압력 760torr, 온도 $1100^{\circ}C$ 부근에서의 조건으로 진행을 하여 wafer의 Flatness Tester(FT-900, NIDEK) 장비로 SORI, BOW, GBIR 값의 변화에 초점을 맞추었다. SiC 단결정을 sawing후 가공 전 wafer를 열처리하여 가공을 진행하는 것과 열처리 하지 않은 wafer의 SORI, BOW, GBIR 값 비교, 그리고 lapping, grinding, polishing 등의 가공 진행 중간 중간에 열처리를 하여 진행하는 것과 가공 진행 중간 중간에 열처리를 하지 않고 진행한 wafer의 SORI, BOW, GBIR 값의 비교를 통해 wafer의 휨 현상 개성에 관해 알아본다.

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Cu를 함유한 HSLA강의 미세 조직과 인성에 미치는 냉각 속도의 영향 (Effect of cooling rate on the microstructure and impact toughness of Cu-bearing HSLA steels)

  • 박태원;심인옥;김영우;강정윤;박화순
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제13권2호
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    • pp.122-131
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    • 1995
  • The effects of cooling rate on the microstructures, precipitation of Cu-cluster, .epsilon.-Cu and impact toughness of high strength low alloy(HSLA) steel were studied using hardness tester, impact tester, DSC(differential scanning calorimetry), AES(auger electron spectroscopy) and TEM(transmission electron microscopy). Not only the Cu-precipitates but also the segregation of Cu, As, Sb, P, S, N, Sn along grain boundary were not observed at the specimens heat treated from 800.deg. C to 300.deg. C with the cooling time of 12-125 sec. The Cu-cluster, .epsilon.-Cu are formed by introducing ageing after cooling and the effect of precipitates on hardening increase after cooling was the same in all cooling rate. The peak hardness was obtained at an ageing of 500.deg. C in all cooling conditions. The impact energy become higher as the cooling time increases. This fact can be explained to be due to the tempering effect applied on the cooling stage since the present alloy has a relatively high Ms temperature and the local high concentration of the retained austenite.

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$ALU^+$를 이용한 결정질 태양전지 소성에 따른 특성 연구 (A study on property of using $ALU^+$ for firing in crystalline silicon solar cell)

  • 송규완;장주연;이준신
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.123.2-123.2
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    • 2011
  • $ALU^+$ 태양전지는 PN접합을 후면에서 즉, Al을 소성하여 형성시키기 때문에 얼마나 균일하고 두껍게 형성하는 것이 가장 중요하다. 소성(Firing)은 태양전지 제조 과정에서 후면의 접촉을 위한 중요한 공정이다. 본 연구에서는 상업화가 가능한 n-type $ALU^+$ Emitter 태양전지에서 소성 횟수에 따른 특성을 연구 하였다. $ALU^+$ emitter 형성의 최적화를 위해 소성온도를 가변하고, 최적화된 온도에서 소성 횟수에 따른 DIV 측정을 통해 셀을 분석 하였다. 소성 횟수는 1~3회로 하였고, 그 결과 단락전류 밀도(Jsc)가 33.57mA/$cm^2$로 처음보다 15.1%증가 하였고, 곡선인자(Fill Factor)는 3회에서 66.04%로 218%증가 하였다. Al을 짧은 시간 안에 소성을 시키므로 해서 후면의 $P^+$ Emitter가 균일하게 형성되었기 때문에 개방전압(Voc)의 증가를 확인하였다. 본 연구를 통해 $ALU^+$ 태양전지의 후면 Aluminium 소성 조건의 최적화를 통하여 $ALU^+$ emitter가 충분히 형성되지 못하면 누설전류가 발생되고 직렬저항(Rs)이 크게 증가하여 개방전압(Voc) 및 단락전류밀도(Jsc)의 감소가 발생하게 되고, 직렬저항(Rs)의 증가와 병렬저항(Rsh)의 감소는 Fill Factor의 급격한 감소를 초래하게 됨을 알 수 있다. 이를 개선하면 태양전지 효율을 상승시키는 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

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사파이어 기판을 사용한 병렬 검출코일 구조의 계단형 모서리 접합 SQUID 자력계 (YBCO step-edge junction dc SQUID magnetometers with multi-loop pickup coil fabricated on sapphire substrates)

  • 황태종;김인선;김동호;박용기
    • Progress in Superconductivity
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    • 제5권2호
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    • pp.94-97
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    • 2004
  • Step-edge Josephson junctions (SEJ) have been fabricated on sapphire substrates with in situ deposited films of CeO$_2$ buffer layer and YBa$_2$Cu$_3$O$_{7}$ films on the low angle steps. Direct coupled SQUID magnetometers with the SEJ were formed on 1 cm X 1 cm R-plane sapphire substrates. Typical 5-${\mu}{\textrm}{m}$-wide Josephson junctions have R$_{N}$ of 3 Ω and I$_{c}$ of 50 $mutextrm{A}$ at 77 K. The direct coupled SQUID magnetometers were designed to have pickup coils of 50-${\mu}{\textrm}{m}$-wide 16 parallel loops on the 1 cm X 1 cm substrates with outer dimension of 8.8 mm X 8.8 mm. The SEJ SQUID magnetometers exhibit relatively low 1/f noise even with dc bias control, and could be stably controlled by flux-locked loops in the magnetically disturbed environment. Field noise of the do SQUID was measured to be 200∼300 fT/Hz$^{1}$2/in the white noise region and about 2 pT/Hz$^{1}$2/ at 1 Hz when measured with dc bias method.hod.d.

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후열 처리에 따른 Ga2O3/4H-SiC 이종접합 다이오드 특성 분석 (Characteristics of Ga2O3/4H-SiC Heterojunction Diode with Annealing Process)

  • 이영재;구상모
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권2호
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    • pp.155-160
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    • 2020
  • Ga2O3/n-type 4H-SiC heterojunction diodes were fabricated by RF magnetron sputtering. The optical properties of Ga2O3 and electrical properties of diodes were investigated. I-V characteristics were compared with simulation data from the Atlas software. The band gap of Ga2O3 was changed from 5.01 eV to 4.88 eV through oxygen annealing. The doping concentration of Ga2O3 was extracted from C-V characteristics. The annealed oxygen exhibited twice higher doping concentration. The annealed diodes showed improved turn-on voltage (0.99 V) and lower leakage current (3 pA). Furthermore, the oxygen-annealed diodes exhibited a temperature cross-point when temperature increased, and its ideality factor was lower than that of as-grown diodes.