Abstract
The crystallization method determines the material quality and consequent device performance. This paper investigates the crystallization of a-Si:H films on various substrate materials and analyzes the crystallization effect with and without using eutectic forming metals. From the examinations of the various substrate materials, a metal Mo was selected for the a-Si:H films growth and subsequent crystallization of it. For a sample without any eutectic metal layer, we observed grain size of $0.8{\mu}m$ after $1100^{\circ}C$ anneal treatment. To reduce crystallization temperature, we used some of the eutectic forming metals such as Au, Al and Ag. Poly-Si films with grain size over $10{\mu}m$ and (111) preferential plains were achieved using a premetal layer of Au at an anneal temperature of $700^{\circ}C$. The various crystallization effects of eutectic metal thickness and type were investigated for photovoltaic (PV) device applications.
수소화된 비정질규소 박막의 결정화 방법은 물질의 질과 후속으로 제작되는 성능을 결정한다. 본 논문은 다양한 기판위에 성장된 비정질규소 박막의 결정화 특성조사와 고용체 형성 금속 박막의 유.무에 따른 결정화 효과를 분석하였다. 다양한 기판조사로부터 Mo 기판이 비정질규소 박막을 성장하기위해 선택되었다. 고용체 형성 금속을 사용하지않은 경우 $1100^{\circ}C$ 열처리후에 결정립의 크기가 $0.8{\mu}m$에 달하는 다결정을 얻었다. 결정화 온도를 줄이기 위해 고용체 형성 금속인 Au, Al, Ag등을 사용하였다. 금속 Au를 사용하여 $700^{\circ}C$ 열처리 후에 결정입경 크기가 $10{\mu}m$ 이상이며 (111) 면 우선배향 특성을 갖는 다결정규소 박막이 달성되었다. 광전소자 응용을 위하여 규소박막과 고용체를 형성하는 금속종류, 금속두께 등의 결정화 영향을 조사하였다.
