We investigate the effect of light intensity and wavelength of a solar cell device using photoconductive atomic force microscopy(PC-AFM). A POCl3 diffusion doping process is used to produce a p-n junction solar cell device based on a poly- Si wafer, and the electrical properties of prepared solar cells are measured using a solar cell simulator system. The measured open circuit voltage(Voc) is 0.59 V and the short circuit current(Isc) is 48.5 mA. Moreover, the values of the fill factors and efficiencies of the devices are 0.7 and approximately 13.6%, respectively. In addition, PC-AFM, a recent notable method for nano-scale characterization of photovoltaic elements, is used for direct measurements of photoelectric characteristics in limited areas instead of large areas. The effects of changes in the intensity and wavelength of light shining on the element on the photoelectric characteristics are observed. Results obtained through PC-AFM are compared with the electric/optical characteristics data obtained through a solar simulator. The voltage(VPC-AFM) at which the current is 0 A in the I-V characteristic curves increases sharply up to 18 W/m2, peaking and slowly falling as light intensity increases. Here, VPC-AFM at 18 W/m2 is 0.29 V, which corresponds to 59 % of the average Voc value, as measured with the solar simulator. Furthermore, while the light wavelength increases from 300 nm to 1,100 nm, the external quantum efficiency(EQE) and results from PC-AFM show similar trends at the macro scale but reveal different results in several sections, indicating the need for detailed analysis and improvement in the future.

An effective cleaning method for Ni removal in Ni-induced lateral crystallization(Ni-MILC) poly-Si TFTs and their electrical properties are investigated. The HCN cleaning method is effective for removal of Ni on the crystallized Si surface, while the nitric acid treatment results decrease by almost two orders of magnitude in the Ni concentration due to effective removal of diffused Ni mainly in the poly-Si grain boundary regions. Using the HCN cleaning method after the nitric acid treatment, re-adsorbed Ni on the Si surfaces is effectively removed by the formation of Ni-cyanide complexions. After the cleaning process, important electrical properties are improved, e.g., the leakage current density from 9.43 × 10−12 to 3.43 × 10−12 A and the subthreshold swing values from 1.37 to 0.67 mV/dec.

For the fabrication of the Si negative electrode in Li-ion batteries (LIBs) containing the cross-linking polymer binder, in this work, the urethane acrylate (UA) oligomer was synthesized via a simple synthetic process. The cross-linked poly(urethane acrylate) (CPUA)/carbone black (CB)/Si composite (CPUA/CB/Si composite) was fabricated through reactions between their reactive vinyl segments in the UA oligomer. Interestingly, the CPUA/CB/Si composite showed better cycle performance than the poly(vinylidene fluoride) (PVdF)/CB/Si composite (PVdF/CB/Si composite) and the polyurethane (PU)/CB/Si composite (PU/CB/Si composite). The CPUA/CB/Si composite had the best lithiation of about 2586 mAh g-1. The UA oligomer showed a good compatibility with the electrode materials and current collector after and before a curing process.

인이 높은 농도로 도핑되어진 LPCVD 다결정 실리콘 박막의 열팽창 계수를 마이크로 게이지법을 이용하여 측정하였다. 기존의 박막의 열팽창 계수 측정 법에서는 박막이 기판에 증착되어진 상태에서 측정이 이루어지므로, 기판의 탄성계수와 열팽창계수를 미리 알고 있어야 한다. 이에 비해 마이크로 게이지법에서는 박막의 열?창 계수를 도출하기 위하여 기판의 탄성계수 값과 열팽창 계수 값을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 마이크로 게이지법에서는 전류를 가할 경우 줄 발열에 의해 발생한 마이크로 게이지에의 변위를 측정하고, 그 때 계산된 마이크로 게이지의 평균 온도의 관계에서 열팽창 계수를 계산한다. 다결정 실리콘 박막의 열팽창 계수는 2.9 x 10-6˚C로 측정되었으며, 이 값들의 표준편차는 0.24x10-6˚C였다.

RTCVD법으로 증착된 다결정 Si1-xGex박막에서 Ge조성 증가에 따른 결정립크기변화가 표면거칠기 및 cluster크기에 미치는 영향에 대해 알아본결과, Ge조성 증가에 따라 결정립크기가 증가했으며 증가된 결정립에 의해 Cluster 크기와 표면거칠기값(RMS)들이 증가함을 알 수 있었다. 또한 증착된 다결정 Si1-xGex박막을 RF power와 온도변화에 따라 Ar/H2플라즈마를 이용한 수소화처리를 행하여, 수소화 효과와 표면거칠기값 그리고 비저항값 변화에 대해 조사하였다. 수소화처리 후 cluster크기와 표면거칠기값은 기판온도와 RF power 증가에따라 감소함을 알 수 있었으며 특히 기판온도 300˚C에서는 비저항값이 상당히 증가하였다.

Oxidized Si wafer 위에 반응가스로 Si H4과 Ge H4을 사용하여 RTCVD(rapid thermal chemical vapor deposition)법으로 증착온도 450~550˚C에서 다결정 S i1-xG ex 박막을 증착하였다. 증착된 S i1-x, G ex 박막은 증착온도와 Ge H4Si H4입력비 변화에 따른 Ge몰분율 변화와 증착속도에 대해 고찰하였으며, XRD와 AFM(atomic force microscopy)등을 이용하여 결정상과 표면거칠기 등을 조사하였다. 실험결과, 다결정 S i1-xG ex 박막은 32~37 Kcal/mole의 활성화에너지 값을 가졌으며 증착속도는 증착온도와 입력비 중가에 따라 증가하였다. 또한 조성분석으로부터 입력비 감소와 증착온도 증가에 따라 Ge몰분율이 감소함을 알 수 있었다. 증착된 S i1-xG ex 박막은 450, 475˚C에서 임력비가 0.05일때 비정질 형태로 존재하였으며 그 이외의 실험영역에서는 다결정 형태로 존재하였다. 기존의 다결정 Si 중착온도(600˚C이상)와 비교하여 Ge H4을 첨가함으로써 비교적 낮은온도(550˚C이하) 영역에서 다결정 S i1-xG ex 박막을 얻을 수 있었다. 또한 증착층의 표면거칠기를 측정한 결과, 증착온도와 입력비가 증가함에 따라 표면 거칠기( Ri )가 증가함을 알 수 있었다.을 알 수 있었다.

Ta-silicide의 게이트 전극 및 비트라인(bit line)으로의 사용가능성을 알아보기 위하여 As, P, BF2가 5×1015cm-2의 농도로 이온주입된 다결정 실리콘에 탄탈륨을 스퍼터링으로 증착한 후 급속 열처리로 Ta-silicide를 형성하였다. 형성된 Ta-silicide의 특성은 4-탐침법, X-rayghlwjf, SEM 단면사진과 α-step으로 조사하였으며, 불순물들의 거동은 Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS)로 알아보았다. TaSi2의 형성은 800˚C에서 시작하며 1000˚C 이상에서 완료됨을 알았다. 형성된 TaSi2층으로 out-diffusion 하였다.