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CIGS 태양전지 제조를 위한 Cu-In-Ga 금속 전구체의 셀렌화 방법 연구
변태준(Byun, Tae-Joon),박래만(Park, Nae-Man),정용덕(Chung, Yong-Duck),조대형(Cho, Dae-Hyung),이규석(Lee, Kyu-Seok),김제하(Kim, Jeha),한전건(Han, Jeon-Geon) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
Cu(InGa)Se₂ (CIGS) 태양전지는 박막형 태양전지 중 가장 높은 에너지 변환 효율이 보고 되고 있다. CIGS 태양전지를 제조하는 방법은 3 단계 동시 증착법, 금속 전구체의 셀렌화 공정법, 전기 증착법 등이 있다. 이 중 금속 전구체의 셀렌화 공정법은 다른 제조 방법에 비해 대면적 생산에 유리하고, 비교적 공정 과정이 간단하다는 장점이 있다. 하지만 금속 전구체의 미세구조 및 제조 방법, 셀렌화 공정의 최적화에 대한 연구가 부족하다. 본 실험에서는 후면전극으로 사용되는 Mo 층이 증착된 소다회 유리(soda-lime glass)를 기판으로 사용하였다. Cu-In(4:6), Cu-Ga(6:4) 타겟을 DC 스퍼터링 시스템을 이용하여 금속 전구체를 증착하였다. 이 후 미국 Delawere 대학교의 IEC 연구소와 한국전자통신연구원 (ETRI)에서 금속 전구체의 셀렌화 공정을 진행하였다. 셀렌화 공정 전후의 금속 전구체의 결정 크기와 미세구조의 변화를 관찰하기 위하여 주사전자현미경 (SEM)과 X선 회절 분석기 (XRD)를 사용하였다. 센렌화 공정이 진행된 금속 전구체 위에 버퍼층으로 사용되는 CdS와 전면전극으로 사영되는 ZnO, ITO 층을 합성한 후 에너지 변환 효율을 측정하였다. 최고 효율은 9.7%로 관찰되었다.
Mo-실리사이드 형성 메카니즘에 관한 연구 : Ⅱ. 表面 Morphology와 電氣的 特性 Ⅱ. Surface Morphologies and Electrical Properties
박종윤,한전건,이상균,김기선 성균관대학교 기초과학연구소 1992 論文集 Vol.43 No.2
Mo-disilicide 박막은 n-Si(100) 기판위에 전자선 증착과 이어지는 진공 또는 질소 분위기에서 급속 열처리(RTA : Rapid Thermal Annealing) 장치에 의한 열적 확산(thermal diffusion)법에 의해서 만들어졌다. 이들 박막의 화학적 조성과 morphology는 XRD, AED(ADP), TEM, NOM에 의해서 분리되어졌다. Mo/Si계의 안정된 최종상은 tetragonal-MoSi₂였고, 표면 morphology와 grain size는 상호 의존하며 열처리 온도에 따하서 크기가 증가되었다. 상온에서 증착한 박막에서는 계면에서 얇은 SiO_2 층이 보였고 이 층의 존재로 Si의 확산이 억제됨을 확인하였으며, 기판온도를 400℃로 유지하며 pre-annealing을 120분 동안 부여한 시료에서는 Mo-silicide가 columnar 구조로 성장됨이 보였다. 그리고, 전기적 특성은 sheet 저항과 Schotty 장벽높이가 조사되었는데, 열처리 온도 증가에 따라 감소하는 sheet저항은 grain size에 의존하며, 최저치는 700℃에서 1분 동안 열처리 한 시료의 값인 2.1Ω/□으로 열처리 온도 증가에 대해 더 이상 변화하지 않는 최종적인 값이다. 그러나 Schotty barrier height는 0.56eV로 열처리 온도, 분위기에 따라 변화하지 않으며 hexagonal-과 tetragonal-MoSi₂둘 모두에서 같았다. Molybdenum disilicide films have been prepared onto n-Si(100) substrates with electron-beam deposition and sequently post-annealing by rapid thermal annealing in the ambient of N₂ or vacuum. The chemical compositions and morphology of films were analyzed by XRD, ADP, TEM, and NOM methods. We confirm that the stable phase of Mo/Si system is tetragonal-MoSi₂ phase, and the surface morphology and grain size were depended upon the annealing temperature. There are SiO₂ layers at the interface of MoSi₂ film evaporated at room temperature and the thermal diffusion of Si was interrupted by the layers. However, the thin films with the substrate temperature of 400℃ have growned to the MoSi₂ with columnar structure. We measured the electrical properties, the sheet resistance and Schottky barrier height, of MoSi₂ thin films. The sheet resistance was depended upon the grain size and the smallest value was 2.1Ω/□ at room temperature after annealing at 700℃ for 1 min. The Schottky barrier height was independed upon the annealing temperature and ambient, and was about 0.56eV for hexagonal- and tetragonal-MoSi₂.
가공열처리에 의한 Ti-6Al-4V 합금의 조직 및 경도 변화에 대한 연구
서동이,김성진,한전건 成均館大學校 科學技術硏究所 1988 論文集 Vol.39 No.2
The microstructure and hardness change by thermomechanical processing was studied in the temperature range of α+β phase(800℃) and above the β-transus temperature(1,050℃) respectively in Ti-6A1-4V alloy. Equiaxed a morphology could be obtained through hot rolling and annealing at 800℃ while a lamellar structure was produced only by solution treatment followed by annealing without hot rolling. The morphology change from lamellar a to equiaxed a was Promoted with increasing the degree of deformation. Thermome chanical processing above β transus temperature resulted in the combined structure of serrated α, acicular a and fine lamellar structure. It was also found that prolonged annealing could induce the formation of egaiaxed α at highly stressed area. Hardness appeared to be higher in lamellar a structure than equiaxed a structure.
비대칭 마그네트론 스퍼터링을 이용한 STS316L 박막의 전기화학 특성 평가에 관한 연구
안승호,한전건,권오현,김정구,유지홍,정윤모,남경훈 대한금속재료학회(대한금속학회) 2001 대한금속·재료학회지 Vol.39 No.9
Coatings were deposited at 200℃ on S45C carbon steel using unbalanced magnetron sputtering (UBMS) of an fcc STS 316L (UNS S31603) target of 9㎝ in diameter. The total deposition pressure in the active Ar gas is 8×10^(-3)Torr. Coatings were deposited at various target power densities and bias voltages. Chemical compositions of metallic elements in coatings were measured by energy dispersive X-rays spectroscopy (EDS). X-Ray diffraction (XRD) measurements were performed to evaluate the crystal structure of the stainless steel films. Corrosion properties of the coated specimens were examined using electrochemical polarization measurements. The porosity rate was obtained from a comparison of the dc polarization resistance of the uncoated and coated substrate. The residual stress of the film was calculated from the curvature measured by stylus method. EDS results indicated that chemical compositions of coatings were similar to those of the target material that was a commercial grade STS 316L. XRD results showed that an austenitic phase could be achieved by using above 25W/㎠ power density in UBMS system. Potentiodynamic polarization curves indicated that the values of the corrosion potential of coatings are approximately at the potential of between those of bulk STS 316L and S45C. The increase of a power density caused the high residual tensile stress of coating, while, the increase of a bias voltage led to a substantial decrease in porosity. Finally, an optimized deposition condition for corrosion protection was found for 25W/㎠ , -200V coating.