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- 저자 : 임동건(D.G.lim) (검색결과 8 건)
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임동건(D. G. Lim),이수은(S. E. Lee),김홍우(H. W. Kim),이준신(J. Yi) 한국태양에너지학회 1998 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.- No.-
ITO 박막은 가시광 영역에 대해 광투과도가 크고, 전도도가 우수하기 때문에 태양전지 투명전도막이나 LCD, 투명열선, 센서등의 많은 분야에서 응용되고 있다. 본 논문은 다결정 규소 태양전지 투명전도막 응용을 위하여 ITO 박막을 조사하였다. ITO 박막은 RF magnetron sputtering 법으로 유리기판에 증착하였다. 높은 광투과율과 낮은 비저항을 얻기 위해 기판온도, 가스압력, 증착시간, 열처리온도 등의 다양한 증착조건을 조사하였다. 본 논문은 우수한 전기전도도와 투과도를 얻기위해서는 500℃의 기판온도와 산소분위기에서의 200℃ 열처리 공정을 권장한다. XRD 분석으로부터 ITO 박막은 (222) 방향이 우세하게 나타났다. 기판온도를 RT에서 500℃까지 증가함에 따라 (222) 방향의 peak도 증가였으며, 500℃에서는 가장 크게 나타났다. 본 논문은 최적의 조건에서 1.04×10-⁴Ω-㎝의 비저항과 가시광 영역에서 300㎚ 두께로 81.2%의 투과도를 가진 ITO 박막을 얻었다. Tin doped indium oxide(ITO) films are highly conductive and transparent in the visible region whose property leads to the applications in solar cell, liquid crystal display, thermal heater, and other sensors. This paper investigated ITO films as a transparent conducting films for application of poly-Si solar cells. ITO films were grown on glass substrate by RF magnetron sputtering method. To achieve high transmittance and low resistivity, we examined the various film deposition such as substrate temperature, gas pressure, annealing temperature, and deposition time. We recommend the substrate temperature of 500℃ and post annealing of 200℃ in O₂ atmosphere for good conductivity and transmittance. From XRD examination, ITO films showed a preferred (222) orientation. As substrate temperature increased from RT to 500℃, the intensity of the (222) peak increased. The highest peak intensity was observed at a substrate temperature of 500℃. With the optimum growth conditions, ITO films showed resistivity of 1.04×10-⁴Ω -㎝ and transmittance of 81.2% for a film 300㎚ thick in the wavelength range of the visible spectrum.
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김상수,임동건,심경석,이재형,김홍우,이준신,Kim, S.S.,Lim, D.G.,Shim, K.S.,Lee, J.H.,Kim, H.W.,Yi, J. 한국태양에너지학회 1997 한국태양에너지학회 논문집 Vol.18 No.4
다결정 실리콘에서 결정입계는 광생성된 반송자들의 재결합 중심으로 작용할 뿐 아니라 전위장벽으로 작용하여 태양전지의 변환효율을 감소시킨다. 결정입계의 영향을 줄이기 위해 열처리, 결정입계에 대한 선택적 식각, 결정입계로 함몰전극을 형성하는 방법, 다양한 전극 구조, 초박막 금속 형성 후 전극형성 등 여러가지 요소들을 조사하였다. 질소 분위기에서 $900^{\circ}C$ 전열처리, $POCl_3$ 확산을 통한 게터링, 후면전계 형성을 위한 Al 처리로 다결정 실리콘의 결함밀도를 감소시켰다. 결정입계에서의 반송자 손실을 감소시키기 위한 기판 처리로 Schimmel 식각액을 사용하였다. 이는 texturing 효과와 함께 결정입계를 선택적으로 $10{\mu}m$ 깊이로 식각하였다. 결점입계를 우선적으로 식각한 후면으로 Al을 확산하여 후면에서의 재결합 손실을 감소시켰다. 전극 핑거(grid finger) 간격이 0.4mm인 세밀한 전극 구조에 결정입계로 $0.4{\mu}m$ 깊이로 함몰전극을 추가로 형성하여 태양전지의 단락 전류 밀도가 개선되었다. 80% 이상의 광투과율을 보인 20nm 두께의 크롬 박막 형성으로 직렬 저항을 감소시켰다. 본 논문은 저가의 고효율, 지상 전력용 태양진지를 위해 결정입계에 대한 연구를 하였다. Because grain boundaries in polycrystalline silicon act as potential barriers and recombination centers for the photo-generated charge carriers, these defects degrade conversion effiency of solar cell. To reduce these effects of grain boundaries, we investigated various influencing factors such as thermal treatment, various grid pattern, selective wet etching for grain boundaries, buried contact metallization along grain boundaries, grid on metallic thin film. Pretreatment above $900^{\circ}C$ in $N_2$ atmosphere, gettering by $POCl_3$ and Al treatment for back surface field contributed to obtain a high quality poly-Si. To prevent carrier losses at the grain boundaries, we carried out surface treatment using Schimmel etchant. This etchant delineated grain boundaries of $10{\mu}m$ depth as well as surface texturing effect. A metal AI diffusion into grain boundaries on rear side reduced back surface recombination effects at grain boundaries. A combination of fine grid with finger spacing of 0.4mm and buried electrode along grain boundaries improved short circuit current density of solar cell. A ultra-thin Chromium layer of 20nm with transmittance of 80% reduced series resistance. This paper focused on the grain boundary effect for terrestrial applications of solar cells with low cost, large area, and high efficiency.
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정세민,최유신,임동건,박영,송준태,이준식,Jung, S.M.,Choi, Y.S.,Lim, D.G.,Park, Y.,Song, J.T.,Yi, J. 한국결정성장학회 1998 한국결정성장학회지 Vol.8 No.4
본 논문은 PZT 박막의 기억소자 응용을 위한 Pt 그리고 RuO2 박막을 조사하였다. 초고주파 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 하부전극을 성장하였으며, 조사된 실험변수는 기판온도, 가스 부분압, RF 전력 그리고 후열처리 등이다. 기판온도는 Pt, $RuO_2$박막의 결정구조 뿐만 아니라 표면구조 및 비저항 성분에 크게 영향을 주었다. Pt 박막의 XRD 분석으로 기판온도가 상온에서 $200^{\circ}C$까지는 (111) 그리고 (200) 면이 혼재하는 결과를 보였으나 $300^{\circ}C$에서는 (111) 면으로 우선 방위 성장 특성을 보였다. XRD와 AFM 해석으로부터 Pt 박막 성장시 기판온도 $300^{\circ}C$, RF 전력 80W가 추천된다. 산소 분압비를 0~50%까지 가변하여 조사한 결과 산소가 5% 미만으로 공급되면 Ru 금속이 성장되고, 산소 분압비가 10 ~40%까지는 Ru와 $RuO_2$ 상이 공존하였으며 산소 분압비가 50%에서는 순수한 $RuO_2$상만이 검축되었다. 이 결과로부터 RuO2/Ru 이층 구조의 하부전극 형성이 산소 가스 부분압을 조절하여 한번의 공정으로 성장 가능하며, 이런 구조를 이용하면 금속의 낮은 비저항을 유지하면서도 PZT 박막의 산소 결핍에 의한 기억소자의 피로도 문제를 완화할 것으로 사료된다. 후 열처리 온도를 상온에서부터 $700^{\circ}C$까지 증가할 때 Pt와 $RuO_2$의 비저항 성분은 선형적 감소 추세를 보였다. 본 논문은 강유전체 기억소자 응용을 위한 최적화된 하부전극 제적조건을 제시한다. We have investigated Pt and $RuO_2$ as a bottom electrode for ferroelectric capacitor applications. The bottom electrodes were prepared by using an RF magnetron sputtering method. Some of the investigated parameters were a substrate temperature, gas flow rate, RF power for the film growth, and post annealing effect. The substrate temperature strongly influenced the surface morphology and resistivity of the bottom electrodes as well as the film crystallographic structure. XRD results on Pt films showed a mixed phase of (111) and (200) peak for the substrate temperature ranged from RT to $200^{\circ}C$, and a preferred (111) orientation for $300^{\circ}C$. From the XRD and AFM results, we recommend the substrate temperature of $300^{\circ}C$ and RF power 80W for the Pt bottom electrode growth. With the variation of an oxygen partial pressure from 0 to 50%, we learned that only Ru metal was grown with 0~5% of $O_2$ gas, mixed phase of Ru and $RuO_2$ for $O_ 2$ partial pressure between 10~40%, and a pure $RuO_2$ phase with $O_2$ partial pressure of 50%. This result indicates that a double layer of $RuO_2/Ru$ can be grown in a process with the modulation of gas flow rate. Double layer structure is expected to reduce the fatigue problem while keeping a low electrical resistivity. As post anneal temperature was increased from RT to $700^{\circ}C$, the resistivity of Pt and $RuO_2$ was decreased linearly. This paper presents the optimized process conditions of the bottom electrodes for memory device applications.
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김상수(S.S.Kim),임동건(D.G.lim),심경석(K.S.Shim),이재형(J.H.Lee),김홍우(H.W.Kim),이준신(J.S.Yi) 한국태양에너지학회 1997 한국태양에너지학회 논문집 Vol.17 No.4
다결정 실리콘에서 결정입계는 광생성된 반송자들의 재결합 중심으로 작용할 뿐 아니라 전위장벽으로 작용하여 태양전지의 변환효율을 감소시킨다. 결정입계의 영향을 줄이기 위해 열처리, 결정입계에 대한 선택적 식각, 결정입계로 함몰전극을 형성하는 방법, 다양한 전극 구조, 초박막 금속 형성 후 전극형성 등 여러가지 요소들을 조사하였다. 질소 분위기에서 900℃ 전열처리, POCl₃ 확산을 통한 게터링, 후면전계 형성을 위한 Al 처리로 다결정 실리콘의 결함밀도를 감소시켰다. 결정입계에서의 반송자 손실을 감소시키기 위한 기판 처리로 Schimmel 식각액을 사용하였다. 이는 texturing 효과와 함께 결정입계를 선택적으로 10μm깊이로 식각하였다. 결정입계를 우선적으로 식각한 후면으로 Al을 확산하여 후면에서의 재결합 손실을 감소시켰다. 전극 핑거(grid finger) 간격이 0.4mm인 세밀한 전극 구조에 결정입계로 0.4μm 깊이로 함몰전극을 추가로 형성하여 태양전지의 단락 전류 밀도가 개선되었다. 80% 이상의 광투과율을 보인 20mm 두께의 크롬 박막 형성으로 직렬 저항을 감소시켰다.<br/> 본 논문은 저가의 고효율, 지상 전력용 태양전지를 위해 결정입계에 대한 연구를 하였다. Because grain boundaries in polycrystalline silicon act as potential barriers and recombination centers for the photo-generated charge carriers, these defects degrade conversion effiency of solar cell. To reduce these effects of grain boundaries, we investigated various influencing factors such as thermal treatment, various grid pattern, selective wet etching for grain boundaries, buried contact metallization along grain boundaries, grid on metallic thin film. Pretreatment above 900℃ in N₂ atmosphere, gettering by POCl₃ and AI treatment for back surface field contributed to obtain a high quality poly-Si. To prevent carrier losses at the grain boundaries, we carried out surface treatment using Schimmel etchant. This etchant delineated grain boundaries of 10μm depth as well as surface texturing effect. A metal AI diffusion into grain boundaries on rear side reduced back surface recombination effects at grain boundaries. A combination of fine grid with finger spacing of 0.4mm and buried electrode along grain boundaries improved short circuit current density of solar cell. An ultra-thin Chromium layer of 20nm with transmittance of 80% reduced series resistance. This paper focused on the grain boundary effect for terrestrial applications of solar cells with low cost, large area, and high efficiency.
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