• 제목/요약/키워드: rapid thermal oxidation

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Rapid Thermal Oxidation 기반의 표면 보호막을 이용한 n-type 실리콘 태양전지의 제작과 전기적 특성 분석 (N-type Silicon Solar Cell Based on Passivation Layer Grown by Rapid Thermal Oxidation)

  • 류경선;김성진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.18-21
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    • 2013
  • $SiO_2$ layer grown by rapid thermal oxidation and $SiN_x$ layer were used for passivating the surface of n-type silicon solar cell, instead of only $SiN_x$ layer generally used in photovoltaic industry. The rapid thermal oxidation provides the reduction of processing time and avoids bulk life time degradation during the processing. Improvement of 30 mV in Voc and $2.7mA/cm^2$ in Jsc was obtained by applying these two layers. This improvement led to fabrication of a large area ($239cm^2$) n-type solar cell with 17.34% efficiency. Internal quantum efficiency measurement indicates that the improvement comes from the front side passivation, but not the rear side, by using $SiO_2/SiN_x$ stack.

급속 건식 열산화 방법에 의한 초박막 SiO2의 성장과 특성 (Growth and Properties of Ultra-thin SiO2 Films by Rapid Thermal Dry Oxidation Technique)

  • 정상현;김광호;김용성;이수홍
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.21-26
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    • 2004
  • Ultra-thin silicon dioxides were grown on p-type(100) oriented silicon employing rapid thermal dry oxidation technique at the temperature range of 850∼1050 $^{\circ}C$. The growth rate of the ultra-thin film was fitted well with tile model which was proposed recently by da Silva & Stosic. The capacitance-voltage, current-voltage, characteristics were used to study the electrical properties of these thin oxides. The minimum interface state density around the midgap of the MOS capacitor having oxide thickness of 111.6 $\AA$ derived from the C-V curve was ranged from 6 to 10${\times}$10$^{10}$ /$\textrm{cm}^2$eV.

RTO 공정을 이용한 다공질 실리콘막의 저온 산화 및 특성분석 (Characterization of Oxidized Porous Silicon Film by Complex Process Using RTO)

  • 박정용;이종현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권8호
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    • pp.560-564
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RTP(rapid thermal process)를 이용한 새로운 산화방법을 고안했으며, 이는 짧은 시간에 다공질 실리콘을 산화시킴으로써 이 기술은 여타 방법에 비해 경제적이고 간편한 방법으로 짧은 시간에 두꺼운 산화막을 성장시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 먼저, 양극반응을 통해 PSL(porous silicon layer)을 형성한 후 이를 저온 산화시킨 후에 급속 열처리 산화공정(RTO: rapid thermal oxidation)를 이용해서 OPSL(oxidized porous silicon layer)을 제조하고, 그 물성 및 전기적 특성을 조사하여, 열 산화로 제작된 OPSL과 그 특성을 비교하였다. 시편의 절연 파괴전압은 약 3.9 MV/cm의 값을 보여 벌크 산화막보다는 적은 값이지만 절연 재료로서는 충분한 값이고, 누설전류는 0 ∼ 50 V의 인가 전압에서 100 ∼ 500 ㎀의 값을 보였다. 그리고, XPS 결과는 RTO 공정 추가가 저온 산화막의 완전 산화에 크게 기여함을 확인하였으며, 저온 산화막의 표면 및 내부에서도 산화반응이 완전하게 이루어졌음을 확인하였다. 이 결과로부터 저온 OPSL을 제조할 때, RTO 공정이 OPSL의 산화 및 치밀화(densification)의 증가에 크게 기여함을 알 수 있었다. 따라서, 이의 방법으로 제조된 OPSL은 저온을 요구하는 공정에서 소자의 절연막, 전기적인 분리층 그리고 실리콘 고주파용 기판 등으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

Fabrication and Characteristics Study of $n-Bi_2O_3$/n-Si Heterojunction

  • Ismail, Raid A.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제6권2호
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    • pp.119-123
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    • 2006
  • This work presents the fabrication and characteristics of $Bi_2O_3/Si$ heterojunction prepared by rapid thermal oxidation technique without any postdeposition annealing condition. The bismuth trioxide film was deposited onto monocrystalline Si and glass substrates by rapid thermal oxidation of bismuth film with aid of halogen lamp at $500^{\circ}C/\;45$ s in static air. The structural, optical and electrical properties of $Bi_2O_3$ film were investigated and compared with other published results. The structural investigation showed that the grown films are polycrystalline and multiphase (${\alpha}-Bi_2O_3$ and ${\beta}-Bi_2O_3$). Optical properties revealed that these films having direct optical band gap of 2.55 eV at 300 K with high transparency in visible and NIR regions. Dark and illuminated I-V, CV, and spectral responsivity of $Bi_2O_3/Si$ heterojunction were investigated and discussed.

Characteristics of p-Cu2O/n-Si Heterojunction Photodiode made by Rapid Thermal Oxidation

  • Ismail, Raid A.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제9권1호
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    • pp.51-54
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    • 2009
  • Transparent Cuprous oxide film was deposited by rapid thermal oxidation (RTO) of Cu at $500^{\circ}C$/45s condition on textured single-crystal n-Si substrate to form $Cu_2O$/n-Si heterojunction photodiode. The Hall effect measurements for the $Cu_2O$ films showed a p-type conductivity. The photovoltaic and electrical properties of the junction at room temperature were investigated without any post-deposition annealing. I-V characteristics revealed that the junction has good rectifying properties. The C-V data showed abrupt junction and a built-in potential of 1 V. The photodiode showed good stability and high responsivity in the visible at three regions; 525 nm, 625-700 nm, and 750nm denoted as regions A, B, and C, respectively.

급속일산화법에 의한 실리콘 산화막의 특성 (Characteristics of Silicon Oxide Films Grown by Rapid Thermal Oxidation)

  • 이귀연;양두영;이재용
    • 전자공학회논문지A
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    • 제28A권12호
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    • pp.59-64
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    • 1991
  • Thin (25-103$\AA$) SiO$_2$ films are grown using the rapid thermal oxidation processing at temperatures of 105$0^{\circ}C$-115$0^{\circ}C$ for 5-30 sec, in order to investigate the characteristics of ultra thin oxide. For measuring the thickness of oxide TEM, ellipsometry, and C-V method which is taken in the condition of small surface band bending are used and compared. When neglecting the small deviation affected by both interface state and moisture charge effect, those three methods described above give similar results. In order to examine the effect of rapid thermal annealing, part of samples are annealed in N$_2$ ambient. MOS capacitors are fabricated and the characteristics of I-V and C-V are measured. Measurements show that the activation energy of initial thickness of oxide grown during the ramp-up time is of 1.125eV and the activation energy of the oxidation rate is of 0.98eV. As oxidation temperature is increased, dielectric breakdown field E$_{BD}$ is decreased due to the increase of fixed charge density N$_f$ However, E$_{BD}$ is shown to be decreased as increasing the thickness of oxide. The increase of N$_f$ in the early stage of thermal annealing results in the decrease of E$_{BD}$.

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저압급속열산화법과 플라즈마확산산화법에 의한 실리콘 산화박막의 제조 (Fabrication of Ultrathin Silicon Oxide Layer by Low Pressure Rapid Thermal Oxidation and Remote Plasma Oxidation)

  • 고천광;이원규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.408-413
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    • 2008
  • 본 연구에서는 5nm 이하의 실리콘 산화박막 성장을 위하여 저압급속열산화법과 플라즈마확산산화법을 사용하여, 실리콘 산화박막의 성장특성을 분석하였다. 저압급속열산화법으로 기판의 온도와 산소기체의 유량 변화에 따른 실리콘 산화박막의 성장은 공정시간 5분이 경과 할 때 까지 급격한 증가를 보이다 성장 속도가 포화되는 특성을 나타내었다. 또한 $900^{\circ}C$에서 5 nm의 최대 두께를 가진 산화박막을 얻을 수 있었다. 플라즈마확산산화법은 기판의 온도와 압력은 $500^{\circ}C$, 200 mTorr으로 고정했을 때, 플라즈마 세기와 산소기체의 유량이 증가할수록 산화박막의 성장속도는 증가하였다. 보통 4분이 경과한 후 성장속도가 포화영역에 도달하여 산화막의 두께가 거의 일정하게 되는 것을 알 수 있었다. 저압급속열산화법에 의해 성장된 산화박막은 일반열산화법에 의해 제조된 산화박막의 특성과 거의 같았다.

RAPID THERAL PROCESS를 응용한 THIN DIELECTRIC FILM의 전기적 특성에 관한 연구. (ELECTRICAL CHARACTERISTICS OF THIN DIELECTRIC FILMS PREPARED BY RAPID THERMAL PROCESS)

  • 이앙구;박성식;최진석;류지효
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(I)
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    • pp.542-545
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    • 1987
  • THE ELECTRICAL CHARACTERISTICS Of RAPID THERMAL OXIDES AND NITRIDED OXIDES HAVE BEEN INVESTIGATED. R.T.OXIDE FILMS HAVE BEEN PREPARED BY ONLY R.T. OXIDATION OR R.T.OXIDATION AND SUBSEQUENT R.T.ANNEAL. NITRIDED OXIDE FILMS HAVE BEEN PREPARED BY R.T.OXIDATION AND SUBSEQUENT R.T.NITRIDATION.AND CONVENTIONAL OXIDES ALSO HAVE BEEN PREPARED TO COMPARE WITH R.T.P OXIDES. R.T.ANNEALED OXIDES SHOW EXCELLENT BREAKDOWN FIELD. LEAKAGE CURRENT AND TDDB CHARACTERISTICS. ALSO, CAPACITANCE Of R.T NITRIDED OXIDES ARE SUPERIOR BY 10% TO CONVENTIONAL OXIDES, BUT TDDB CHARACTERISTIC ARE POORER THAN OXIDE FILMS.

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Rapid Fabrication of Cu/Cu2O/CuO Photoelectrodes by Rapid Thermal Annealing Technique for Efficient Water Splitting Application

  • Lee, Minjeong;Bae, Hyojung;Rho, Hokyun;Burungale, Vishal;Mane, Pratik;Seong, Chaewon;Ha, Jun-Seok
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.39-45
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    • 2020
  • The Cu/Cu2O/CuO photoelectrode has been successfully fabricated by Rapid Thermal Annealing technique. The structural characterization of fabricated photoelectrode was performed using X-Ray diffraction, while elemental composition of the prepared material has been checked with X-Ray Photoelectron Spectroscopy. The synthesis parameters are optimized on the basis of photoelectrochemical performance. The best photoelectrochemical performance has been observed for the Cu/Cu2O/CuO photoelectrode fabricated at 550 ℃ oxidation temperature and oxidation time of 50 seconds with highest photocurrent density of -3 mA/㎠ at -0.13 V vs. RHE.

다공질 실리콘 산화막 Air-Bridge 기판 위에 제작된 MMIC용 공면 전송선 (Coplanar Waveguides Fabricated on Oxidized Porous Silicon Air-Bridge for MMIC Application)

  • 박정용;이종현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권5호
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    • pp.285-289
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    • 2003
  • 본 논문에서는 실리콘 기판상의 전송선로 특성을 개선하기 위하여 표면 마이크로머시닝 기술과 새로운 산화법(H₂O/O₂ 분위기에서 500℃, 1시간 열산화와 1050℃, 2 분간 RTO(Rapid Thermal Oxidation) 공정)을 이용하여 10 ㎛ 두께의 다공질 실리콘 산화막(oxidized porous silicon:OPS) air-bridge 기판 위에 공면 전송선로(Coplanar Waveguide:CPW)를 제작하였다. 간격이 40 ㎛ 신호선이 20 ㎛ 전송선 길이가 2.2 mm인 CPW air-bridge 전송선의 삽입손실은 4 GH에서 -0.28 dB이며, 반사손실은 -22.3 유를 나타내었다. OPS air-bridge 위에 형성된 CPW의 손실이 OPS층 위에 형성된 CPW의 삽입손실보다 약 1 dB 정도 적은 것을 보여주었으며, 반사손실은 35 GHz 범위에서 약 -20 dB를 넘지 않고 있다. 이와 같은 결과로부터 두꺼운 다공질 실리콘 멤브레인 및 air-bridge 구조는 고 저항 실리콘 집적회로 공정에서 고성능, 저가의 마이크로파 및 밀리미터파 회로 응용에 충분히 활용 될 수 있으리라 기대된다.