초록 ▼

III. 연구개발의 내용 및 범위
◦ 에너지 소재용 단일성분계 나노구조체 어레이 형성기술
- 전기화학적 삭각법(electrochemical etching) 및 귀금속 촉매 에칭법(Noble metal catalytic etching)을 이용한 기판 수직형 실리콘 와이어 어레이 제작
◦ Superlattice or Graded Si/SiGe 나노구조체 어레이 제조기술
- 귀금속 촉매 에칭법을 이용한 Si/SiGe가 삽입된 실리콘 나노구조체 신 열전소재 제작
◦ 나노구조체를 이용한 에너지소자 응용기술
-

III. 연구개발의 내용 및 범위
◦ 에너지 소재용 단일성분계 나노구조체 어레이 형성기술
- 전기화학적 삭각법(electrochemical etching) 및 귀금속 촉매 에칭법(Noble metal catalytic etching)을 이용한 기판 수직형 실리콘 와이어 어레이 제작
◦ Superlattice or Graded Si/SiGe 나노구조체 어레이 제조기술
- 귀금속 촉매 에칭법을 이용한 Si/SiGe가 삽입된 실리콘 나노구조체 신 열전소재 제작
◦ 나노구조체를 이용한 에너지소자 응용기술
- p형 실리콘 나노구조체 어레이를 이용한 Radial p-n 접합 태양전지 제작 (면적 1 cm²에서 효율 10 % 이상)
- Si/SiGe이 삽입된 실리콘 나노와이어 ZT 평가

Abstract ▼

We have optimized the electrochemical etching process by changing following parameters; change of back electrode of substrate from Al to Ti/Au, change of the shape of Pt counter electrode from straight to spiral, etching solution composition, minute control of temperature, the distance between worki

We have optimized the electrochemical etching process by changing following parameters; change of back electrode of substrate from Al to Ti/Au, change of the shape of Pt counter electrode from straight to spiral, etching solution composition, minute control of temperature, the distance between working and counter electrode, the application of SiO₂ mask layer. Very uniform wire arrays could be fabricated in after the above optimizations. We have developed the method of controlling diameter and aspect ratio by KOH treatment of silicon wire arrays. Wire arrays in which diameter of each wire is 5 um were fabricated in 10 ~ 15 Ω·cm p-type silicon for the first time.
In the one step noble metal catalytic etching in which precipitation of Ag particles and etching of silicon occurs simultaneously in AgNO₃ and HF solutions, the density of nanowires decreased as concentration of AgNO₃ increased and etching rate of silicon was enhanced with increasing HF concentration. We have also found the optimum conditions for formation of silicon wire arrays in two step noble metal catalytic etching. The two step noble metal catalytic etching is composed of Ag precipitation in AgNO₃ and HF solutions and etching of silicon in H₂O₂ and HF solutions. The best conditions for preparing for silicon nanowire fabrication are 0.01 ~ 0.02 M AgNO₃, 2.8 M HF, and 0.05 ~ 0.1 M H₂O₂.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 그림목차 ... 11
• 표목차 ... 17
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 19
• 제 1 절 연구개발과제의 목적 ... 19
• 제 2 절 연구개발과제의 필요성 ... 22
• 제 3 절 연구범위 ... 25
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 29
• 제 1 절 국내기술 현황 ... 29
• 제 2 절 해외기술 현황 ... 30
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 33
• 제 1 절 에너지소재용 단일성분계 나노구조체 어레이 형성기술 ... 33
• 제 2 절 Superlattice or Graded Si/SiGe 나노구조체 어레이 제조 기술 ... 115
• 제 3 절 나노소재를 이용한 에너지 소자 응용기술 개발 ... 120
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 180
• 제 1 절 연도별 연구목표 및 달성도 ... 180
• 제 2 절 관련분야 기술의 기여도 ... 183
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 184
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 186
• 1. ECS2008 국제학술대회 수집 정보 ... 186
• 2. 2008 MRS Fall Meeting ... 188
• 3. ECS2009 국제학술대회 수집 정보 ... 190
• 4. 2009 MRS Fall Meeting 국제학술대회 수집 정보 ... 193
• 5. 제 35회 IEEE PVSC 국제학술대회(2010년) ... 196
• 6. ICONN 2011 국제학술대회 수집 정보 ... 201
• 제 7 장 참고문헌 ... 206