• 센서학회지
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• 제9권1호
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• pp.70-75
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• 2000

단결정 실리콘웨이퍼를 사용한 태양전지 제조에 있어 가장 큰 문제점은 재료의 높은 가격이다. 본 연구에서는 이러한 문제의 해결방안으로 현재 DRAM 소자 제조과정에서 폐기되는 웨이퍼를 리사이클링하여 태양전지를 제작하고 저가의 제조공정과 전지의 특성을 연구하였다. DRAM용 실리콘 웨이퍼는 비저항이 높고 두꺼워 태양전지 재료로서 부적합하나, 본 연구에서는 후면전계 (Back Surface Field) 형성, 표면 Texturing, 반사 방지막 형성 등의 공정들을 조합하여 효율향상을 위한 최적조건을 찾아내고, 두께변화에 따른 효율변화를 조사하였다. 최적화된 위의 모든 조건들을 적용하였을 때, $4\;cm^2$의 면적, $300\;{\mu}m$ 두께를 가지는 태양전지에서 단락전류밀도 ($J_{sc}$)는 $28\;mA/cm^2$, 개방전압 ($V_{oc}$) 0.51V, 충실도(Fill Factor)면에서는 0.53으로 가장 높은 값을 얻었고, 10% 이상의 효율을 확보할 수 있었다. 이와 같은 방법으로 폐기되는 실리콘 웨이퍼들을 재활용하여 실용성이 큰 저가의 단결정 실리콘 태양전지를 제작할 수 있는 방법을 확보할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.139-144
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• 2003

평면형 마이크로가스센서를 MEMS 기술을 이용하여 제작하였다. NO₂ 가스의 감지를 위한 감지물질로서 이용되는 WO₃ 박막은 텅스텐 타겟을 스퍼터링한 후에 1시간 동안 여러 온도에서 열산화법에 의해 형성하였다. NO₂ 감도(Rgas/Rair)는 열처리 온도에 따른 WO₃ 박막에 대해 조사하였다. 동작온도가 200℃일 때 600℃에서 열처리한 시편의 NO₂가스감도가 가장 높았다. XRD의 결과는 열처리한 시편은 triclinic구조와 orthorhombic구조가 혼합된 다결정상을 보여주었다 또한 시편은 triclinic구조가 적을수록 더 높은 가스 감도를 보여주었다 600℃에서 열처리한 시편의 20℃의 동작온도일 때 5 ppm NO₂ 가스감도는 약 90이었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.174-174
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• 2008

Non-volatile memories using ferroelectric-gate field-effect transistors (Fe-FETs) with a metal/ferroelectric/semiconductor gate stack (MFS-FETs) make non-destructive read operation possible. In addition, they also have features such as high switching speed, non-volatility, radiation tolerance, and high density. However, the interface reaction between ferroelectric materials and Si substrates, i.e. generation of mobile ions and short retention, make it difficult to obtain a good ferroelectric/Si interface in an MFS-FET's gate. To overcome these difficulties, Fe-FETs with a metal/ferroelectric/insulator/semiconductor gate stack (MFIS-FETs) have been proposed, where insulator as a buffer layer is inserted between ferroelectric materials and Si substrates. We prepared $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT) film as a ferroelectric layer and $LaZrO_x$ (LZO) film as a buffer layer on p-type (100) silicon wafer for making the MFIS-FET devices. For definition of source and drain region, phosphosilicate glass (PSG) thin film was used as a doping source of phosphorus (P). Ultimately, the n-channel ferroelectric-gate FET using the SBT/LZO/Si Structure is fabricated. To examine the ferroelectric effect of the fabricated Fe-FETs, drain current ($I_d$) versus gate voltage ($V_g$) characteristics in logarithmic scale was measured. Also, drain current ($I_d$) versus drain voltage ($V_d$) characteristics of the fabricated SBT/LZO/Si MFIS-FETs was measured according to the gate voltage variation.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제28권2호
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• pp.87-95
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• 2003

반도체 검출기의 p+ 층의 도핑 농도, 열처리에 의한 불순물 재분포와 절단면에서의 guard ring 효과를 전산모사하여 최적의 구조와 공전을 설계하고, MCNP코드로 방사선 반응 특성을 분석하였다. 검출기는 반도체 집적회로 공정에서 설계된 공정변수를 적용하여 격자 방향 <100>, $400{\Omega}cm$, n형, Floating-Zone 실리콘 기판에서 제작되었다. 제작된 검출기의 누설전류 밀도는 $0.7nA/cm^2/100{\mu}m$로서 전기적 특성이 우수한 것으로 나타났으며, Cs-137 감마 선원에 의한 $5mR/h{\sim}25R/h$의 조사선량률 범위에서 방사선 반응 특성은 양호한 선형성을 보였다. 본 연구에서 제안된 공정으로 제작된 PIN 반도체 검출기는 개인선량 측정에 사용될 수 있을 것이다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제9권3호
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• pp.75-83
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• 2021

The tunnel oxide passivated contact (TOPCon) structure got more consideration for development of high performance solar cells by the introduction of a tunnel oxide layer between the substrate and poly-Si is best for attaining interface passivation. The quality of passivation of the tunnel oxide layer clearly depends on the bond of SiO in the tunnel oxide layer, which is affected by the subsequent annealing and the tunnel oxide layer was formed in the suboxide region (SiO, Si₂O, Si₂O₃) at the interface with the substrate. In the suboxide region, an oxygen-rich bond is formed as a result of subsequent annealing that also improves the quality of passivation. To control the surface morphology, annealing profile, and acceleration rate, an oxide tunnel junction structure with a passivation characteristic of 700 mV or more (V_oc) on a p-type wafer could achieved. The quality of passivation of samples subjected to RTP annealing at temperatures above 900℃ declined rapidly. To improve the quality of passivation of the tunnel oxide layer, the physical properties and thermal stability of the thin layer must be considered. TOPCon silicon solar cell has a boron diffused front emitter, a tunnel-SiO_x/n⁺-poly-Si/SiN_x:H structure at the rear side, and screen-printed electrodes on both sides. The saturation currents J_o of this structure on polished surface is 1.3 fA/cm² and for textured silicon surfaces is 3.7 fA/cm² before printing the silver contacts. After printing the Ag contacts, the J_o of this structure increases to 50.7 fA/cm² on textured silicon surfaces, which is still manageably less for metal contacts. This structure was applied to TOPCon solar cells, resulting in a median efficiency of 23.91%, and a highest efficiency of 24.58%, independently. The conversion efficiency of interdigitated back-contact solar cells has reached up to 26% by enhancing the optoelectrical properties for both-sides-contacted of the cells.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.95-99
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• 2013

Furnace is currently the most important doping process using POCl3 in solar cell. However furnace need an expensive equipment cost and it has to purge a poisonous gas. Moreover, furnace typically difficult appling for selective emitters. In this study, we developed a new atmospheric pressure plasma source, in this procedure, we research the atmospheric pressure plasma doping that dopant is phosphoric acid($H_3PO_4$). Metal tube injected Ar gas was inputted 5 kV of a low frequency(scores of kHz) induced inverter, so plasma discharged at metal tube. We used the P type silicon wafer of solar cell. We regulated phosphoric acid($H_3PO_4$) concentration on 10% and plasma treatment time is 90 s, 150 s, we experiment that plasma current is 70 mA. We check the doping depth that 287 nm at 90 s and 621 nm at 150 s. We analysis and measurement the doping profile by using SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy). We calculate and grasp the sheet resistance using conventional sheet resistance formula, so there are 240 Ohm/sq at 90 s and 212 Ohm/sq at 150 s. We analysis oxygen and nitrogen profile of concentration compared with furnace to check the doped defect of atmosphere.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권4호
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• pp.81-86
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• 2004

메가소닉파을 이용하여 KOH 용액에서의 실리콘 이방성 습식 식각의 특성들을 개선하기 위한 새로운 방법에 관한 연구를 하였다. P형 6인치 실리콘 웨이퍼를 메가소닉파를 이용한 상태와 이용하지 않은 상태에서 식각 실험을 각각 수행하여 식각 특성들을 비교하였다. 메가소닉파는 식각균일도, 표면 조도 등과 같은 습식 식각의 특성들을 개선시키는 것으로 나타났다. 메가소닉파를 이용했을 때 식각 균일도는 전체 웨이퍼 표면의 ${\pm}1\%$ 이하이며, 메가소닉파를 이용하지 않았을 때는 ${\pm}20\%$이상이다. 식각 공정에 사용한 초기의 실리콘웨이퍼의 제곱 평균 표면 조도($R_{rms}$)는 0.23 nm이다. 자기 진동과 초음파 진동을 이용한 식각에서의 평균 표면 조도는 각각 566 nm, 66 nm로 보고 되었지만, 메가소닉파를 이용하여 $37{\mu}m$ 깊이로 식각한 경우 평균 표면 조도가 1.7nm임을 실험을 통하여 검증하였다. 이러한 결과는 메가소닉파를 이용한 식각 방법이 식각 균일도, 표면 평균 조도 등과 같은 식각 특성들을 개선시키는데 효과적인 방법임을 알 수 있다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.366-372
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• 2019

본 논문에서는 불소가 함유된 상용 폴리이미드를 사용하여 빗살형 전극을 갖는 정전용량형 습도센서를 제작하고 특성 측정 및 분석을 수행하였다. 먼저 상용 폴리이미드의 성분 분석을 위해 실리콘 웨이퍼 상에 패턴닝을 하고 열처리 공정을 수행한 후 EDS 분석을 수행하였다. 분석 결과 탄소(C) 62.48 Wt%, 산소(O) 9.38 Wt% 그리고 불소(F) 성분이 평균 8.44 Wt% 포함되어있는 것을 알 수 있었다. IDT구조에 대한 설계값을 토대로 제작된 습도센서의 면적은 $1.56{\times}1.66mm^2$이며, 전극의 넓이와 전극간 폭은 동일하게 각각 $3{\mu}m$, 센서의 감도를 높이기 위해 전극 수를 166개, 길이를 1.294mm로 제작하였다. 제작된 센서에 대한 기본특성 측정 결과 감도는 24 fF/%RH, 선형 특성 < ${\pm}2.5%RH$ 그리고 히스테리시스는 < ${\pm}4%RH$로 나타났으며, 주파수 특성은 10kHz, 20kHz, 50kHz, 100kHz에서 습도변화에 따른 용량값 변화를 측정한 결과 주파수가 증가할수록 동일 습도에서 용량값은 작아지는 것을 확인할 수 있었으며 10kHz와 100kHz의 습도변화에 따른 용량값 편차는 평균 0.3pF으로 측정되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제1권2호
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• pp.79-93
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• 1991

초 고집적 회로의 시대로 접어들면서 지금까지의 금속선 형성 기술 및 배선 재료에 많은 문제점들이 나타나고 있다. 알루미늄의 대체 재료로서 검토되고 있는 구리를, 전기 화학적 방법에 의해 미세 접촉창에 선택적으로 충전함으로써 새로운 금속선 형성 기술을 제시하고자 하였다. 0.75M의 황산구리 수용액을 전해액으로 사용하여 p형 (100) 규소 박판위에 구리 전착막을 형성한 후 Alpha Step, 주사 전자 현미경, 4-탐침법을 사용하여 막의 두께, 입자 크기, 비저항을 측정함으로써 전착 시간, 전류 밀도, 첨가물로 사용한 젤라틴 농도가 전착막의 성질에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 평균 전착 속도는 전류 밀도가 $ 2A/dm^2$일 때 0.5-0.6\mu\textrm{m}$/min 였고 구리 입자의 크기는 전류밀도 증가에 따라 증가하였다. 입자 크기 $4000{\AA}$이상에서 얻어진 비저항값은 3-6 Ω.cm였다. 젤라틴을 첨가하여 입자의 크기를 $0.1\mu\textrm{m}$이하로 감소시킴으로써 크기 $1\mu\textrm{m}$이하의 접촉장에 구리를 선택적으로 충전시키는데 성공하였다.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.173-181
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• 1992

RP 반응성 스펏터링으로서 P형 실리콘 웨이퍼위에 $Ta_{2}O_{5}$막을 제조하였다. 시편의 구조 및 조성은 XRD와 AES로 조사하였다. 산소의 혼합비가 10%일 때 C-V 특성으로부터 구한 $Ta_{2}O_{5}$막의 비유전률은 10-12이었다. AES와 RBS로 측정한 $Ta_{2}O_{5}$막의 Ta : O의 비는 각각 1 : 2와 1 : 2.49로 나타났으며, 산소분위기에서 $700^{\circ}C$의 열처리 온도에서 결정성장이 시작되었다. 산소분위기에서 $1000^{\circ}C$로 열처리한 $Ta_{2}O_{5}$막의 비유전률값은 20.5였으며, 질소분위기에서 열처리한 경우의 비유전률값은 23으로 나타났다. 이 때 가육방전계(pseudo hexagonal ${\delta}-Ta_{2}O_{5}$)의 결정구조를 나타내었다. 시편의 ${\Delta}V_{FB}$와 누설전류밀도는 산소의 혼합비가 증가함에 따라 감소하였다. 그리고 최대절연파괴전장은 산소가 10% 혼합되었을 때 2.4MV/cm로 나타났다. 이러한 $Ta_{2}O_{5}$막은 수소이온 감지막 및 기억용소자의 게이트 절연막 등에 응용될 수 있을 것이다.