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Ni과 Ag 금속을 이용한 N-type Si Schottky Junction 광전소자
N-type Si Schottky Junction Photoelectric Device Using Nickel and Silver 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.27 no.6, 2014년, pp.389 - 393  

서철원 (인천대학교 전기공학과) ,  홍승혁 (인천대학교 전기공학과) ,  윤주형 (인천대학교 전기공학과) ,  김준동 (인천대학교 전기공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A thin metal-embedding Schottky device was fabricated for an efficient photoelectric device. Semitransparent thick of 10 nm metal layers were deposited by sputtering of Ag and Ni on a Si substrate. The (111) N-type Si wafers with one-side polished, 450~500 ${\mu}m$ and resistivity $1...

주제어

#Schottky junction   #Photoelectric device   #On/off ratio  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 N-type Si 보다 높은 일함수를 갖는 Ni과 Ag 금속을 사용하여 N-type Si 기판으로 Schottky 광전소자를 제작하고 그에 따른 특징을 비교 및 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Schottky junction을 이용한 광전소자 분야에서 Si를 대체하기 위해 어떤 물질을 이용한 소자들이 개발되고 있는가? 또한, 금속-반도체의 간단한 구조로 인해 대면적 생산을 통한 원가절감의 효과를 볼 수 있기 때문에 이에 대한 많은 연구가 시행되어 왔다. 현재 Schottky junction을 이용한 광전소자 분야는 Si를 대체하기 위한 GaN, InP, CdSe, CdS와 같은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 화합물 기판과 graphene layer을 이용한 소자들이 개발되고 있다. 그러나 위와 같은 공정은 값비싼 기술력과 추가적인 공정으로 인해 태양전지의 변환효율은 높일 수 있으나, 높은 생산단가로 인해 가격 경쟁력을 저하시킨다.
광열화 현상을 감소시키기 위해 붕소와 산소 농도를 줄이게 되면 어떤 한계점이 있는가? 이러한 LID를 감소시키기 위해서는 붕소와 산소의 농도를 줄일 필요가 있다. 그러나 붕소의 농도를 저감시키면 기판의 resistivity가 높아짐으로 인해 직렬 접촉저항이 상승하고, Voc가 감소하므로 solar cell 효율을 낮추게 된다. 또한, 산소의 농도를 감소시키기 위해서는 silicon ingot 제작 시 추가 공정을 필요로 한다 [7]. 이러한 이유 때문에 N-type Si 기판을 이용하여 LID가 근본적으로 발생하지 않는 solar cell을 제작하는 연구도 많이 진행되었다.
P-type solar cell에서 장시간 광조사에 의해 문제는? 추가적으로 기존의 P-type solar cell에서는 장시간의 광조사에 의한 붕소-산소 쌍이 서로 결합, 불순물 준위 (impurity level)를 형성하여 carrier lifetime을 감소시킨다. 결과적으로 solar cell의 효율이 초기보다 감소하게 되는 광열화 현상 (light induced degradation, LID)이 발생한다 [5,6].
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참고문헌 (7)

  1. C. Y. Liu, and U. R. Kortshagen, Nanoscale Research Letters, 5, 1253 (2010). 

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  2. S. H. Hong, J. H. Yun, H. H. Park, and J. Kim, Appl. Phys. Lett., 103, 153504 (2013). 

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  3. D. Zadeh, Y. Suzuki, K. Kakushiima, A. Nishiyama, N. Sugii, K. Tsutsui, and H. Iwai, Characterization of Metal Schottky Junction for InGaAs Substrate Characterization of Metal Schottky Junction for InGaAs Substrate (2013). 

  4. M. Soylu and F. Yakuphanoglu, Thin Solid Films, 519, 1950 (2011). 

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  5. S. J. Tark, Y. D. Kim, S. M. Kim, S. E. Park, and D. H. Kim, New & Renewable Energy, 8, 12 (2012). 

  6. S. W. Glunz, S. Rein, J. Y. Lee, and W. Warta, J. Appl. Phys., 90, 2397 (2001). 

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  7. D. Macdonald, F. Rougieux, A. Cuevas, B. Lim, J. Schmidt, M. Di Sabatino, and L. J. Geerligs, J. Appl. Phys., 105, 093704 (2009). 

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