화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔)
권호 23권 2호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 탄소기판 위에 증착된 비정질 박막 실리콘의 결정화 연구  
초록 다양한 응용과 경저성을 위해서 이종 기판 위에서의 태양전지에 대한 연구가 진행되어지고 있다.  본 실험에서는 그라파이트 기판을 이용하여 연구하였다. 그라파이트 기판은 낮은 열 팽창 계수와 우수한 열적 안정성(~10-6/K)을 가지고 있어 비교적 높은 온도에서도 공정이 가능하며 탄화 열처리를 통한 높은 전도도를 나타낼 수 있는 장점이 있다. 탄소기판위에 비정질 박막 실리콘 증착하여 효율을 향상시키기 위해서는 결정화 공정이 필요 되어진다. 탄소기판에 의한 입자의 오염과 표면 거칠기를 제어하기 위하여, 플라즈마 화학기상증착법(Plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD)을 통해 실리콘 질화 막을 배리어 층으로 증착 하였다.  
본 실험에서는 배리어 층으로 쓰인 실리콘 질화막에 함유되어있는 수소가 결정화시 비정질 실리콘 박막에 미치는 영향에 대하여 조사 하였다. 증착된 실리콘 질화막 내에는 다량의 수소가 포함되어 있는데, 이 후 고온에서 진행된 비정질 실리콘의 결정화 공정에서 수소 방출에 의해 비정질 실리콘 박막이 손상되는 것을 확인 하였다. 이와 같은 현상을 줄이기 위해 비정질 실리콘을 증착하기 전 실리콘 질화막을 열처리하여 수소 함량을 낮추고 비정질 실리콘을 PECVD를 이용하여 증착 하였다. 그 결과 열처리를 진행한 실리콘 질화막의 손상을 줄이고 결정화가 잘 이루어 진 것을 XRD 분석을 통하여 확인 하였다.  
저자 임경열, 장효식
소속 충남대 에너지과학기술대
키워드 <P>graphite; SiNx:H; PECVD; RTA; solar cell</P>
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