결론

본 논문에서는 태양전지의 버퍼층으로 쓰이는 인듐 셀레나이드 (InSe2) 박 막의 어닐링 온도에 따른 전기적인 특성을 연구하기 위하여 RF-마그네트론 스퍼터링을 이용해 인듐 셀레나이드 박막을 증착하고 전기적인 특성을 실험 하였다. 스퍼터링은 7.5x10^-3 Torr의 진공에서 50sccm의 Ar 가스를 주입하며 증착하고 전압, 전류 특성을 관찰하기 위해 박막 양 끝에 구리를 증착하여 전극을 만들어서 실험한 결과 다음과 같은 주요 결론을 얻었다. RF마그네트 론 스퍼터링으로 5분 동안 증착된 인듐 셀레나이드 박막의 전압, 전류 특성 은 전압이 증가 할수록 전류도 선형적으로 증가하는 경향성이 나타내었는데 완전한 선형적 증가는 아니고 약간의 물결모양 전압, 전류 곡선이 발견된 것 은 RT66A 특정 도중 주변의 진동에 의해 생긴 것으로 생각된다. RTA로 200℃ 열처리 후 전압, 전류 특성은 비열처리한 결과보다 비선형적으로 증가 하였지만 약 10 배정도의 전류가 증가하였음을 확인할 수 있었는데 열처리 후 박막의 전기적 특성이 좋아졌음을 나타내었다. 400℃로 열처리한 박막의 전압, 전류 특성은 선형적으로 전압에 따른 전류가 증가하였으며 5 [V]시 전 류가 약 47 [uA]로 이전 200℃ 열처리 보다 1.5배 정도 증가함을 나타내어서 박막의 전기적인 신뢰성이 향상됨을 보였다. 비열처리한 경우와 200℃와 40 0℃로 열처리한 3가지 조건을 통합하여 나타낸 그래프로 열처리 온도가 올라 갈수록 전류가 증가하는 기울기가 증가하는 것을 보였다. 또한 400℃에서 선 형적으로 증가한데는 전기저항도 작아지면서 박막 내부의 불순물들이 제거되 면서 양질의 박막이 얻어짐을 나타내었다.

RF마그네트론 스퍼터링으로 15분 동안 증착된 인듐 셀레나이드 박막의 전 압, 전류 특성은 전압이 증가 할수록 전류도 선형적으로 증가하는 경향성이 나타났고 5 [V] 전압 인가 시 약 3.6 [uA] 정도의 전류가 흐름을 알 수 있었 다. 또한 막 두께에 따른 차이는 발견되지 않았으며 전압 증가에 따른 전류

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-는 5uA ∼ 50uA 사이에서 변동되었-는데 상온에서 보다 200℃ 어닐링 한 것 이 더 좋았고, 400℃ 어닐링 한 것은 200℃에서의 전류보다 더 높게 나타났 다. 박막을 RTA로 200℃ 열처리 후 전압, 전류 특성은 5 [V] 시 전류가 47 [uA] 정도로 비열처리한 경우보다 약 14 배정도의 전류가 증가하였음을 확인 할 수 있었다. as-dep 상태에서 보다 선형적인 전류의 증가로 보아 200℃ 열 처리 경우가 비열처리보다 전기적 특성이 크게 향상된 것을 나타내었다. 20 0℃에서 RTA한 박막을 400℃로 열처리한 박막의 전압, 전류 특성은 5 [V]시 전류가 약 1.2 [m,A]로 이전 200℃ 열처리 보다 약 28배 정도 증가한 것을 나타냈다. 이는 앞서 실험한 5분 증착된 박막의 400℃ 열처리 조건보다 높은 증가율을 보여서 400℃ 열처리 경우가 가장 좋은 전압, 전류 특성을 나타내 었다.

비열처리, 200℃ 및 400℃ 열처리의 3가지 조건에서는 열처리 온도가 올라 갈수록 전류가 증가함에 따라서 기울기가 증가하는 것을 나타내었다. 400℃

열처리 조건에서 전류의 양과 기울기가 급격한 증가를 보였고 매우 선형적인 증가를 보였다. As-dep 상태에서의 각 증착 시간별 박막의 전압, 전류 특성 은 3.7∼4 [uA] 정도의 아주 작은 전류의 변화를 나타내었으며 전류의 증가 가 다른 열처리 조건들에 비하여 비선형적인 증가를 보였다. 각 증착시간에 따른 200℃ RTA 후의 전압, 전류 특성은 5 [V] 시 두께별 전류의 차이는 약 14 [uA]의 차이를 보였고 전류의 증가추이는 증착시간 증가와 무관하게 비슷 한 것으로 나타났다. 각 증착시간에 따른 박막의 400℃ RTA 후 전압, 전류 특성은 5분 증착된 박막보다 15분 증착된 박막의 전류가 크게 증가함을 알 수 있었고 5 [V] 시 전류의 차이는 약 25배 정도의 차이를 나타내었다. 이를 통해 박막의 두께가 두꺼우면 높은 온도의 열처리 조건에서 전기적 특성이 크게 증대됨을 알 수 있었다.

각 증착시간에 따른 열처리 온도별 박막의 전압, 전류 특성을 분석결과 as-dep 상태에서는 두께에 따른 변화는 거의 나타나지 않았고 열처리 후에 두께에 따른 변화가 나타났다. 5분 증착된 박막의 400℃ RTA조건과 15분 증

착된 200℃ RTA 박막의 전압, 전류 특성 곡선이 거의 일치함을 보여서 낮은 온도의 열처리 조건에서도 두께를 두껍게 하면 좋은 전기적 특성이 나타남을 보였다. 15분 증착된 400℃ RTA 후 박막은 5 [V]에서 1.2 [mA]의 대전류가 흘러서 가장 좋은 어닐링에 의한 전기적인 특성을 나타내었다.

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