박막 반도체의 제조

전문가 제언

○ 박막은 혼정에 속하는 결정체이다. 혼정에 대한 연구는 1990년대 이래 활발하게 이루어지고 있다. 지금은 결정성장 분야에서 거의 대부분이 박막, 즉 혼정에 관한 연구로 그 연구의 추세가 이동하는 경향이다. 대형단결정을 박편으로 자르고 연마해서 결정의 고유한 물성을 얻어서 소자로 사용하는 시대는 지나간 것으로 본다.

○ 반도체 박막의 조성에 의하면 특정 원자 주위의 동경분포가 얻어지는 점에 특색이 있다. 혼정과 같은 다 성분 계에 대한 구조해석은 어렵다. 대표적인 III-V족 반도체의 3원소로 구성된 혼정, InxGa1-xAs에서는 III족의 In원자와 Ga원자가 불규칙하게 치환하기 때문에 항상 새로운 양이온 부격자를 만든다. 이러한 현상이 박막의 에너지 갭을 형성한다.

○ 광전지로 각광을 받고 있는 소재는 CIGS[(Cu(InGa)Se] 박막전지라는 것은 잘 알려져 있다. 일반적으로 기판에는 소다라임(청판)유리가 쓰인다. 이 소재에 사용된 Na은 결정성을 향상시키는 역할을 한다. Na을 포함하지 않는 기판을 사용할 경우에는 Na 화합물을 사용해서 Na를 첨가해 주어야 한다.

○ 박막광전지 CZTS(e)(Cu, Zn, Sn, Se)는 CIGS의 전자배열과 유사하다. 제조공정에서 Sn의 결핍현상에 대하여 크게 고려한 흔적이 보인다. CZTS(e)에서 Zn(4s2) Sn(5s2 5p2)의 외각전자수의 합과 CIGS에서 In(5s2 5p1) Ga(4s2 4p1)의 외각전자수의 합은 각각 6개로 같은 것에 유의할 필요가 있다. 원자궤도에 양공이 많을수록 광전효과를 잘 유발한다.

○ 우리나라의 박막 반도체 제조기술은 세계적인 수준이다. 학계에서는 연대, 고대를 비롯하여 한양대, 부경대, 연구기관으로는 한국화학연구원, 한국세라믹스기술원 등을 꼽을 수 있다. 기업체로는 삼성, LG, 현대 등에서 신제품 반도체 박막의 제조를 기획하고 있는 것으로 알고 있다. 전자소자 제조의 수준은 세계상위권에 속한다.

저자

Berg, Dominik et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

WO20120066116

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~32

분석자

박*학

분석물

• 박막 반도체의 제조.pdf [239,024 byte]

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