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실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)의 종류 및 특징 1. 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer) 실리콘은 지각의 1/3정도로 매우 풍부하게 존재한다. 반도체 산업에 오랫동안 적용되어 상당한 발전이 이루어져 있는 재료이다. 독성이 없어 환경적으로도 우수하고, 비교적 고온에서도 소자가 동작할 수 있다는 장점도 있다. 종류는 크게 단결정 웨이퍼와 다결정 웨이퍼로 나뉜다. 2.1 단결정웨이퍼 폴리실리콘을 석영도가니에 넣고 불순물(B,P)을 함께 넣어 고온으로 용융시키면 원주모양의 단결정질 실리콘 잉곳이 완성된다. 이것을 얇게 절단한 것이 단결정 실리콘 웨이퍼다. 특징은 웨이퍼의 재료인 실리콘의 원자배열이 규칙적이며 배열 방양이 일정하여 전자 이동에 걸림이 없다. 2.2 다결정웨이퍼 폴리실리콘을 석영도가니에 넣고 높은 온도로 가열하여 녹인다. 액체상태가된 실리콘.. 2020. 4. 15.
광전효과: 실리콘(Si)의 광흡수원리 모든 고체는 원자의 배열, 반지름 길이, 결합방식 등에 따라서 각각 다른 밴드 갭을 형성하고 있다. 밴드 갭의 크기에 따라 광을 흡수하는 성질이 달라진다. 실리콘(Si)의 경우 그림1과 같이 1.12eV의 밴드갭을 가진다. 다음 플랑크 식에 의해서 물질의 밴드 갭을 이용해 파장을 구할 수 있다. Eg는 물질의 밴드 갭, h는 플랑크 상수이다. 실리콘의 경우 위 식의 밴드갭(Eg)에 1.12eV를 대입하여 파장을 구해보면 1100nm의 길이를 가진 파장값이 나온다. 1100nm보다 긴 파장이 실리콘과 만나게되면, 실리콘은 그 파장들을 흡수하지 못하여 통과하고 1100nm보다 짧은 파장들만 흡수하여 전도 띠(Conduction Band)와 원자 가띠(Valence Band)에 각각 전자와 홀 쌍을 생성시킨다.. 2020. 4. 15.
태양전지의 필요성과 태양광 산업 동향 1. 태양광발전의 필요성 에너지 통계연보에 따르면 OECD 국가의 총 전기 소비량의 비율은 원자력 22.2%, 석탄 2.7%, 천연가스 20%, 석유 47.3%, 신재생 5.6%(2018년 기준)이다. 전기 소비량의 70% 이상을 화석연료에 의지하여 지구온난화, 대기오염, 산성비, 수질 오염, 토양 오염, 열 오염 등의 환경오염과 자원 고갈로 인한 단가 상승의 문제가 심해지고 있다. 또한, 20%를 차지하는 원자력은 가장 낮은 발전원가로 꼽히지만 원전사고의 피해가 막대하기 때문에 시민들의 불안감과 안전상의 문제가 일어나고 있다. (그림 1의 파란색과 빨간색 부분이 화석연료, 주황색 부분이 신재생에너지이다.) 모든 화석연료는 탄소화합물의 한 형태로 연소과정에서 필연적으로 이산화탄소를 발생시킨다. 화석연료를.. 2020. 4. 14.
[반도체]박막증착공정 심화: CVD 온도에 따른 증착률(Deposition Rate) 1. CVD kinetics CVD반응 단계에는 물질전달(mass transfer)단계와 표면반응(surface reaction)단계가 있다. 이때, 물질전달단계에서는 그림1과 같이 F1만큼 기판쪽으로 가스전달이 일어나난다. 표면반응단계에서는 F2만큼 기판표면에서 화학반응이 일어나 막이 형성된다. 식으로 표현하면 다음과 같다. 여기서, F1과 F2가 같다는 조건에서 다음과 같이 식을 정리할 수 있다. 2. 막 증착 속도의 온도 의존성 (1) 저온 증착 저온에서 증착시, 기판에서 화학적반응이 거의 일어나지 않기 때문에 아래와 같은 조건이 성립된다. 위식의 조건에서 식을 다시 정리하면 다음과 같은 식이 적용된다. 결국 온도T가 바뀌면 GR값이 바뀌기 때문에 온도에 대해 크게 영향을 받는다. (2) 고온 증착.. 2020. 4. 9.