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고에너지 질소 이온 주입된 CdS 박막 특성에 관한 연구
A Study on the Characteristics of High Energy Nitrogen ion Implanted CdS Thin Films

이재형   (군산대학교 전자정보공학부UU0000277  ); 홍석주   (충주대학교 전자고학과 (충주대학교 ITEC 연구소)UU0001317  ); 양계준   (충주대학교 전자고학과 (충주대학교 ITEC 연구소)UU0001317  );
  • 초록

    진공 증착한 CdS 박막의 질소 이온 주입 효과를 X-선 회절 검사, 광 투과율, 라만 산란 특성을 통하여 조사하였다. 질소 이온 주입하지 않은 CdS 박막은 (0 0 2)면으로의 우선 방위를 가지고 성장하였다. 질소 이온 주입한 시편의 경우 metallic Cd가 형성됨을 XRD 분석 결과 알 수 있었다. 가시광 영역에서의 광투과율은 질소 이온 주입 양이 많아짐에 따라 크게 감소하였다. 또한 질소 이온 주입 양에 따라 CdS 박막의 흡수 계수는 지수 함수적으로 증가하였고, 밴드 갭은 감소하였다 CdS 박막의 라만 peak 위치는 질소 이온 주입 양에 관계없이 299 cm-1로 거의 일정하지만, peak의 FWHM은 이온 주입 양이 증가함에 따라 커졌고, peak 면적은 감소하였다.


    The effects of nitrogen ion implantation on vacuum evaporated cadmium sulphide (CdS) thin films were investigated by X-ray diffraction, optical transmittance spectra, and Raman scattering studies. The as-deposited CdS films have a hexagonal structure with preferential (0 0 2) orientation. Formation of Cd metallic clusters was observed in ion implanted films from the XRD patterns. The band gap of N+ implanted films decreased, whereas the optical absorption coefficient values increased with the increase of implantation dose. The Raman peak position appeared at 299 cm-1 and the FWHM increased with the ion dose. A decrease in the area of Raman peak of CdS Al(LO) mode is seen on implantation.


  • 주제어

    cadmium sulphide (CdS) .   ion implantation .   solar cells .   Raman scattering.  

  • 참고문헌 (13)

    1. V. Vincent, in Active and Passive Thin Film Devices, edited by T. J. Coutts (Academic Press, London, 1978) Chap. 9 
    2. W. J. Danaher, L. E. Lyons, and G. C. Morris, 'Some properties of thin films of chemical deposited cadmium sulphide', Solar Energy Materials, Vol. 12, pp.137-148, 1985 
    3. 이재형, 이호열, 박용관, '보론 도핑에 따른 CdS 박막 및 CdS/CdTe 태양전지 특성', 대한전기학회 논문지, Vol. 48C, No.8, pp.563-569, 1999 
    4. K. L. Narayanan, K. P. Vijayakumar, K. G. M. Nair, B. Sundarakkannan, R. G. V. Narasimha, and R. Kesavamoorthy, 'Raman scattering and optical absorption studies of Ar+ implanted CdS thin films', Nucl. Instr. Meth. B, Vol. 132, pp.61-67. 1997 
    5. B. Tell and W. B. Gibson, 'Properties of ion-implanted Bi in CdS', J. Appl. Phys., Vol. 40, pp.5320-5323, 1969 
    6. I. Gunal and H. Mamikoglu, 'On the temperature dependence of the intergrain barriers in polycrystalline CdS thin films', Thin Solid Films, Vol. 185, pp.1-7, 1990 
    7. K H. A. Mady, Z. S. Moustafa, M. S. Selim, A. A. Gabr, J. Mater. Sci. Vol. 23, pp.2403, 1988 
    8. T. Matooka and O. W. Holland, 'Amorphization processes in ion implanted Si: Ion species effects', Appl. Phys. Lett., Vol. 61, pp.3005-3007, 1992 
    9. A. L Fahrenbruch and R H Bube, Fundamentals of Solar Cells, Academic Press, Chap. 3, 1983 
    10. A. Goetzberger, C. Hebling, and H. W. Schock, 'Photovoltaic materials, history, status and outlook', Materials Science and Engineering: R: Reports, Vol. 40, pp.1-46, 2003 
    11. P. J. Sebastian, 'p-type CdS thin films formed by in situ Cu doping in the chemical bath', Appl. Phys. Lett., Vol. 62, pp.2956-2958, 1993 
    12. K. L. Narayanan, K. P. Vijayakumar, K. G. M. Nair, and N. S. Thampi, 'Effect of irradiation-induced disorder on the optical absorption spectra of CdS thin films', Physica B, Vol. 240, pp.8-12, 1997 
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  • 양계준 (16)

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