N-type 결정질 실리콘 태양전지 응용을 위한 Al2O3 박막의 패시베이션 특성 연구 (Passivation property of Al2O3 thin film for the application of n-type crystalline Si solar cells)

서지정보

· 발행기관 : 한국결정성장학회
· 수록지 정보 : 한국결정성장학회지 / 24권 / 3호 / 106 ~ 110페이지
· 저자명 : 정명일, 최철종

초록

Atomic layer deposition(ALD)을 이용하여 Al2O3 박막을 형성하고 이에 대한 패시베이션 특성에 대한 연구를 수행하였다. ALD로 증착된 Al2O3 박막은 400oC 5분간 후속 열처리 공정 후에도 Al2O3 - 실리콘 계면 반응 없이 비정질 상태를 유지할 만큼 구조적으로 안정한 특성을 나타내었다. 후속 열처리 후 Al2O3 박막의 패시베이션 특성이 향상되었으며, 이는 field effective 패시베이션과 화학적 패시베이션 효과가 동시에 상승에 기인하는 것으로 판단된다. Al2O3 박막의 음고정전하를 정량적으로 평가하기 위해서 후속 열처리 공정을 거친 Al2O3 박막을 이용하여 metal-oxide-semiconductor(MOS) 소자를 제작하고 capacitance-voltage(C-V) 분석을 수행하였다. C-V 결과로부터 추출된 flatband voltage(VFB)와 equivalent oxidethickness(EOT)의 관계식을 통하여 Al2O3 박막의 고정음전하는 2.5 × 1012cm−2로 계산되었으며, 이는 본 연구에서 제시된Al2O3 박막 공정이 N-type 실리콘 태양전지의 패시베이션 공정에 응용 가능하다는 것을 의미한다.

영어초록

The passivation property of Al2O3 thin film formed using atomic layer deposition (ALD) for the application ofcrystalline Si solar cells was investigated using microwave photoconductance decay (μ-PCD). After post-annealing at 400oCfor 5 min, Al2O3 thin film exhibited the structural stability having amorphous nature without the interfacial reaction betweenAl2O3 and Si. The post-annealing at 400oC for 5 min led to an increase in the relative effective lifetime of Al2O3 thin film.
This could be associated with the field effective passivation combined with surface passivation of textured Si. Thecapacitance-voltage (C-V) characteristics of the metal-oxide-semiconductor (MOS) with Al2O3 thin film post-annealed at400oC for 5 min was carried out to evaluate the negative fixed charge of Al2O3 thin film. From the relationship betweenflatband voltage (VFB) and equivalent oxide thickness (EOT), which were extracted from C-V characteristics, the negativefixed charge of Al2O3 thin film was calculated to be 2.5 × 1012cm−2, of which value was applicable to the passivation layerof n-type crystalline Si solar cells.

참고자료

· 없음