2014-08-16
org.kosen.entty.User@467ac3a2
김종수(kjskumal)
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첨부파일
우선 첨부한 그림의 구조를 설명드리면 맨밑에 p 도핑된 Si와 그 위에 100nm의 SiO2를 RIE etching으로 깍아 50nm로 만들고 위에 Al을 증착후 리소그라피한 metal grating이 있습니다.
여기에 빛을 조사하면 (이 논문에선 grating이 가시광선을 흡수합니다.) 빛이 dielectric을 통과해서 도핑된 Si(semiconductor)의 valence band에서 전자를 conduction band로 들뜨게 할 수있나요??
아니면 빛이 dielectric을 분극시켜서 semi를 들뜨게한다고 설명해야되나? 암튼 어떻게 되는지 궁금합니다.
그리고 분명 공정에는 P-type Si 라고 나오는데 band gap 그림을 보면 n-type이라고 되있어 헷갈리네요 ㅠㅠ n-type밴드갭인경우 쇼트키 장벽이 저렇게 그려지는게 맞나요? 그렇다면 p-type인경우엔 어떻게 그려지나요?
감사합니다.
여기에 빛을 조사하면 (이 논문에선 grating이 가시광선을 흡수합니다.) 빛이 dielectric을 통과해서 도핑된 Si(semiconductor)의 valence band에서 전자를 conduction band로 들뜨게 할 수있나요??
아니면 빛이 dielectric을 분극시켜서 semi를 들뜨게한다고 설명해야되나? 암튼 어떻게 되는지 궁금합니다.
그리고 분명 공정에는 P-type Si 라고 나오는데 band gap 그림을 보면 n-type이라고 되있어 헷갈리네요 ㅠㅠ n-type밴드갭인경우 쇼트키 장벽이 저렇게 그려지는게 맞나요? 그렇다면 p-type인경우엔 어떻게 그려지나요?
감사합니다.
- dielectric layer
- 쇼트키장벽
- band gap theory
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 5
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답변
안길홍님의 답변
2014-08-16- 1
첨부파일
쇼트키 접합과 옴 접합을 먼저 생각하여 보도록 하겠습니다.
쇼트키 접합에서 금속의 일함수가 반도체의 밴드갭 에너지 보다 클 경우는 n-type반도체와 금속과의 접합이 되며, 금속의 일함수가 반도체의 밴드갭 에너지 보다 작을 경우는 p-type반도체와 금속과의 접합이 됩니다. 이의 반대는 옴 접합이 됩니다.
1. 첨부한 그림에서 n-type 실리콘이 맞습니다.
n-type실리콘이 여기(exciting)될 경우 hole (h: +)이 전자(e: - )방향으로 흐르게 되는 것(h+-------->e-)이 순방향입니다.
2. p-type실리콘은 여기될 경우 반대로 전자(e)가 hole(+)로 흐르는 것(e----------->h+)이 순방향이 됩니다. -
답변
김종수님의 답변
2014-08-16- 1
질문의 요점이 빠졌어요 ㅠㅠ
그림에서 빛이 dielectric 을 통과해서 semi에 직접 흡수되는건가요? 아니면 dielectric을 빛이 분극시키고 전계가 형성되서 반도체의 charge를 유도하는건가요?
기존에 photodetector에서는 금속 반도체 접합으로 금속이 빛을 받아 hot electron이 반도체로 들어가 photocurrent가 흐르는 구조였는데 갑자기 그 사이에 dielectric이 끼어서 이해가 안가네요 -
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신동협님의 답변
2014-08-18- 1
일반적으로 dielectric 물질은 전기 전도성은 좋지 않습니다. 그 이유는 일반적으로 물질의 에너지밴드갭이 실리콘에 비해서 충분히 크기 때문입니다. 그러므로 단파장의 빛도 대부분 투과시킬 것으로 생각됩니다. 그러므로 dielectric 물질이 빛을 흡수되어 분극되기 보다는 질문자분께서 생각하신 것처럼 실리콘에서 빛이 흡수되고 전하들이 여기될 것으로 생각됩니다.
또한 그림처럼 양단의 금속전극의 일함수가 달라서 실리콘 에너지밴드갭에 밴딩이 발생되고 이는 전하들이 다시 재결합되기 전에 수집될 수 있게 도와줄 것으로 생각됩니다.
저의 의견이 도움이 되었으면 합니다. -
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안길홍님의 답변
2014-08-16- 0
빛의 흡수는 항상 반도체에서 일어납니다. 실리콘을 doping하면 n 또는 p-type반도체로 되는데 이러한 반도체가 여기되어 전자의 이동을 일으키며 이동된 전자가 금속으로 흐르게 됩니다.
따라서 금속은 전기를 통하는 전극으로 되며, 여기는 반도체를 중심으로 일어납니다. -
답변
안길홍님의 답변
2014-08-18- 0
Si은 금속으로써 광의 반사 및 산란이 일어납니다. 광의 반사 및 산란이 일어나게 되면 태양전지의 전자-정공의 결합을 방해하여 전지의 효율성을 떨어뜨립니다. 이를 방지하기 위하여 반사방지막으로써 Si를 산화시켜 50nm두께로 SiO2층을 형성한다는 것입니다.