KR101245556B1 - 제어된 상 분리 도메인 구조를 만드는 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 기판과; 상기 제1 기판에 연결된 (coupled) 제2 기판을 포함하며, 단위표면적 당 존재하는 프리커서 (precursor)의 구성성분의 양을 제어하여 화학 반응물 내에서의 상 분리 (segregated phase) 도메인 구조의 형성을 제어하도록, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 멤버는 기저 공간 위치 (basal spatial location)에 관하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 변하는 기복 (relief)을 정의하는 것을 특징으로 하는 제어된 상 분리 도메인 구조를 만드는 장치를 제공한다.
Description
본 발명의 실시예들은 일반적으로 재료 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시예들은 화학 반응물 내에서의 상 분리 도메인 구조의 형성을 제어하는 방법과, 이러한 상 분리 도메인 구조를 포함하는 물질의 조성물과, 이러한 조성물 제조용 복합 툴 릴리프 (tool relief)를 갖는 기계 장치에 관한 것이다.
종래 기술의 구리 인듐 셀레나이드 기반 광전지 (종종 'CIS 기반 PV'라고도 함)가 태양 전지 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다. CuInSe는 태양광으로부터 전기를 발생시키는 데에 있어 가장 신뢰성이 높고 가장 잘 동작하는 박막 재료이다. 이 기술에 대한 우려는 CIS PV의 생산량이 증가함에 따라 미래에 원료 공급 제약이 발생할 것이라는 점이다. 예를 들어, 인듐은 고농도 광석에서 자연적으로 생성되지 않는다. 전형적으로, 인듐은 아연 광석의 폐광미 (discarded tailings)로부터 얻어진다. CIS PV의 생산량이 약 10 기가와트/년 (GW/year)에서부터 약 100 기가와트/년까지의 대규모 범위로 접근함에 따라, 인듐 공급 제약이 명백하게 나타날 것이다. 이러한 공급 제약은 비용 상승을 초래할 것이다. 나아가, CIS PV의 생산량이 증가함에 따라, 다른 원료의 공급 제약 또한 나타날 것이다. 따라서, CIS PV 박막에서 발전 용량(generating capacity)의 와트당 필요한 원료의 양을 감소시키는 해법이 필요하다.
필요한 원료의 양을 줄이는 한 가지 방법은 CIS PV 박막 재료의 두께를 감소시키는 것이다. CIS의 고유 흡수 계수는 매우 높다 (즉, 약 105 ㎝-1). 이는 대부분의 입사광 에너지가 CIS의 매우 얇은 막에 흡수될 수 있음을 의미한다. 후면 반사재 (back surface reflector)의 사용은 대부분의 입사광 에너지를 흡수하는 데에 필요한 두께를 더욱 감소시킬 수 있다. 종래 기술의 CIS PV 제품은 전형적으로 약 2 마이크론 이상의 두께이지만, 후면 반사재 상에 위치하는 CIS PV 박막이 대부분의 입사광 에너지를 흡수하는 데에는 0.25 마이크론이면 이론적으로 충분하다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 따라서, 더 얇은 CIS PV 박막을 생산하는 해법이 또한 필요하다.
한편, 더 얇은 CIS PV 막의 제조에 직접적으로 적용 가능한 필드 어시스트 동시 합성 (field assisted simultaneous synthesis)과 전달 기술 (transfer technology)이 개발되었다. U.S. 특허번호 제6,736,986호, 제6,881,647호, 제6,787,012호, 제6,559,372호, 제6,500,733호, 제6,797,874호, 제6,720,239호 및 제6,593,213호에는 이러한 필드 어시스트 동시 합성과 전달 기술의 다양한 측면들 (이 측면들은 결합하여 함께 사용될 수도 있고 아닐 수도 있음)이 설명되어 있다.
필드 어시스트 동시 합성과 전달 기술의 이점은, 프리커서 (precursor) 스택 이 더 얇아질수록 더 잘 작동한다는 점이다. 예를 들어, CIS 기반 반응물 층에서 셀레늄의 증기압은 온도의 함수이다. 셀레늄을 함유하는 데에 필요한 상기 증기압은 공정 반응에 필요한 온도의 함수이다. 전압이 사용된다면, 두께가 감소함에 따라 원하는 압력을 달성하기 위한 전압이 떨어진다는 점을 이해하는 것이 중요하다. 필요한 전압이 감소됨에 따라 시스템에 대한 물리적 요구 (예컨대, 유전체에 대한 응력)도 감소한다. 따라서, 상기 프리커서 스택이 더 얇게 만들어질수록 주어진 압력을 발생시키는 데에 필요한 전압도 떨어지고, 이는 유전체 (예컨대, 릴리스 층 (release layer))에 대한 응력을 감소시키며, 이에 의해 유전체로서 사용될 수 있는 재료의 범위가 넓어진다.
필드 어시스트 동시 합성과 전달 기술의 다른 이점은, 더 낮은 열 소모비용 (thermal budget)을 가능하게 한다는 점이다. 더 낮은 열 소모비용은, (물리적 또는 화학적) 기상 증착과 같은 다른 접근법들에 비하여 필드 어시스트 동시 합성과 전달 기술이 더 빠른 속도를 가진 것에 기인한다. 필드 어시스트 동시 합성과 전달 기술에 의해 제공된 시간 및 에너지 절약과 함께, 결과물의 질 또한 향상될 수 있다. 예를 들어, CIS 기반 PV를 제조하는 경우, 필드 어시스트 동시 합성과 전달 기술을 사용함에 따라 가능해진 더 낮은 열 소모비용은 CIS 흡수재와 후면 금속 콘택트 간 계면에서 셀레늄과 몰리브데늄 사이에서와 같은 원치 않는 반응을 감소시킨다. 이러한 원치 않는 반응의 감소 결과 오염이 감소되고, 그 결과 후면 반사도가 더 높아진다.
최근, 전형적인 기술에 의해 제조된 CIS 박막은 화학 조성의 변동(fluctuation) 결과 생기는 도메인들을 포함하는 것으로 증명되었다. 전하 캐리어의 원치 않는 재결합이 이러한 CIS 기반 PV 흡수재 내의 나노도메인들 사이의 경계에서 발생한다. 따라서, 화학 조성이 변함에 따라 이러한 나노도메인들 사이의 경계를 제어하고 이상적으로 최적화하는 해법이 또한 필요하다.
지금까지는, 위에서 언급한 원료 필요량의 감소, 두께의 감소 및 나노도메인들 사이의 경계의 제어에 관한 요구를 충분히 만족시키지 못했다. 따라서, 이러한 문제들 모두를 동시에 해결할 수 있는 해법을 필요로 한다.
본 발명의 실시 상태들에 대한 다음과 같은 요구가 있다. 물론, 본 발명이 이러한 실시 상태들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시 상태에 따르면, 제1 기판상에 제1 프리커서 (precursor)를 제공하고; 제2 기판상에 제2 프리커서를 제공하며; 상기 제1 프리커서와 상기 제2 프리커서를 접촉시키고; 상기 제1 프리커서와 상기 제2 프리커서를 반응시켜 화학 반응물을 형성하며, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 서로에 대해 상대적으로 이동시켜 상기 제1 기판과 상기 제2 기판으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 멤버로부터 상기 화학 반응물을 분리시키는 것을 포함하며, 상기 화학 반응물 내에서의 상 분리 (segregated phase) 도메인 구조의 형성을 제어하도록, 상기 제1 프리커서와 상기 제2 프리커서로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 멤버의 구성성분이 기저 공간 위치 (basal spatial location)에 관하여 평균 양으로부터 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 벗어나는 양으로 제공되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 상태에 따르면, 제1 기판과; 상기 제1 기판에 연결된 (coupled) 제2 기판을 포함하며, 단위표면적 당 존재하는 프리커서 (precursor)의 구성성분의 양을 제어하여 화학 반응물 내에서의 상 분리 (segregated phase) 도메인 구조의 형성을 제어하도록, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 멤버는 기저 공간 위치 (basal spatial location)에 관하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 변하는 기복 (relief)을 정의하는 것을 특징으로 하는 기계 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 상태에 따르면, 제1 표면 및 제2 표면이 정의된 화학 반응물을 포함하며, 상기 화학 반응물은 복수의 도메인 구조를 포함하는 상 분리 (segregated phase) 도메인 구조를 포함하고, 상기 복수의 도메인 구조 중 적어도 하나는 상기 화학 반응물의 상기 제1 표면에서부터 상기 화학 반응물의 상기 제2 표면까지 이르는 적어도 하나의 도메인을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어된 상 분리 도메인 구조를 포함하는 조성물을 제공한다.
이러한 본 발명의 실시 상태들과 본 발명의 다른 실시 상태들은 아래 설명 및 첨부된 도면과 함께 고려될 때 더 잘 인식되고 이해될 것이다. 그러나, 아래 설명이 본 발명의 다양한 실시 상태들과 그 수많은 특정 세목을 지시하고 있지만, 아래 설명은 한정이 아닌 실례로서 주어진 것이라고 이해되어야 한다. 많은 치환, 수정, 부가 및/또는 재배열이 본 발명의 정신에서 벗어남이 없이 본 발명의 실시 상태의 범위 안에서 이루어질 수 있으며, 본 발명의 실시 상태들은 이러한 모든 치환, 수정, 부가 및/또는 재배열을 포함한다.
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첨부되어 본 명세서의 일부를 이루는 도면들은 본 발명의 특정 실시 상태들을 묘사하기 위해 포함된다. 본 발명의 실시 상태들과, 본 발명의 실시 상태들과 결합 가능한 구성 요소들과, 본 발명의 실시 상태들에 제공된 시스템들의 동작에 대한 더 명백한 개념은 실시예를 참조하여 더 쉽게 명백해질 것이고, 따라서 도면에서 설명된 실시 상태들을 한정하지 않는다. 여기서, 동일 참조부호들 (하나의 도면 이상에서 나올지라도)은 동일 요소들을 지시한다. 본 발명의 실시 상태들은 여기에 제공된 설명과 결합된 이들 도면들의 하나 또는 그 이상을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면에서 설명된 특징들은 반드시 일정한 비례로 확대 또는 축소하여 그려진 것은 아니라는 점을 주의해야 한다.
도 1a 내지 1c는 본 발명의 일 실시 상태에 따른 기판 쌍들의 정면도로서, 각 쌍 중 적어도 하나는 바닥 공간 위치에 대하여 실질적이고 규칙적이며 주기적으로 변하는 기복 (relief)을 정의한다.
도 2a 내지 2c는 기판 쌍들의 정면도로서, 각 쌍 중 적어도 하나는 바닥 공간 위치에 대하여 평균 양으로부터 실질적이고 규칙적이며 주기적으로 벗어나는 양으로 프리커서의 성분이 제공된다.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 일 실시 상태에 따라 편석 상 도메인 헥사고날 (hexagonal) 어레이를 포함하는 편석 상 도메인 구조의 평면도이다.
도 3e 내지 3h는 본 발명의 일 실시 상태에 따라 편석 상 도메인 오르쏘고날 (orthogonal) 어레이를 포함하는 편석 상 도메인 구조의 평면도이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 일 실시 상태에 따라 바닥 공간 위치에 대하여 실질적이고 규칙적이며 주기적으로 변하는 기복 (및 전기장 세기)을 정의하는 후면 콘택트를 이용하여 편석 상 도메인 구조의 형성을 제어하는 과정을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시 상태에 따라 바닥 공간 위치에 대하여 실질적이고 규칙적이며 주기적으로 변하는 전기장 세기를 정의하는 툴 (tool)을 이용하여 편석 상 도메인 구조의 형성을 제어하는 과정을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시 상태에 따라 바닥 공간 위치에 대하여 실질적이고 규칙적이며 주기적으로 변하는 기복을 정의하는 툴과 후면 콘택트 둘 다를 이용하여 편석 상 도메인 구조의 형성을 제어하는 과정을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 6d 내지 6f는 본 발명의 일 실시 상태에 따라 바닥 공간 위치에 대하여 실질적이고 규칙적이며 주기적으로 변하는 기복을 정의하는 후면 콘택트를 이용하여 편석 상 도메인 구조의 형성을 제어하는 과정을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 일 실시 상태에 따른 헥사고날 도메인 구조의 개략도이다.
본 발명의 실시 상태들과 그 다양한 특징들 및 이점들은, 첨부된 도면에서 도시되고 아래 설명에서 상술된 한정되지 않은 실시 상태들을 참조하여 충분히 설명된다. 잘 알려진 출발 물질, 공정 기술, 구성 요소 및 장비에 대한 설명은 본 발명의 실시 상태들을 불필요하게 모호하게 만들지 않기 위해 생략된다. 그러나, 자세한 설명 및 특정 실시예들은, 본 발명의 바람직한 실시 상태들을 지시하지만, 한정이 아닌 단지 실례로서 주어진 것임을 이해하여야 한다. 근원적인 발명 개념의 정신 및/또는 범위 내에서의 다양한 치환, 수정, 부가 및/또는 재배열은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하게 될 것이다.
본 출원 내에서 여러 공보들은 아라비아 숫자로 언급되거나, 또는 주요 저자의 이름 뒤에는 괄호 내에 공보 년도가 이어진다. 이러한 공보들과 다른 공보들의 전체 인용명칭은 참조라는 표제의 섹션 뒤 청구범위 바로 앞의 본 명세서 말미에서 발견될 것이다. 이러한 모든 공보의 개시는 본 발명의 실시 상태들의 배경을 지시하고 기술 상태를 나타낼 목적을 위해 여기에 참조로 명백히 결합된다..
본원은 함께 계류중인 2006년 1월 12일 출원된 U.S. 특허출원 제11/331,442호 (변호사 도켓 번호 HELE1180)와, 2006년 1월 12일 출원된 U.S. 특허출원 제11/330,905호 (변호사 도켓 번호 HELE1180-2)에 포함된 개시 내용을 포함하며, 이들 두 출원의 전체 내용은 모든 목적을 위해 여기에 참조로 명백히 결합된다. 아래 언급되는 U.S. 특허들은 그것들이 의도하는 목적을 위해 유용한 실시 상태들을 개시한다. U.S. 특허번호 제6,736,986호, 제6,881,647호, 제6,787,012호, 제6,559,372호, 제6,500,733호, 제6,797,874호, 제6,720,239호, 제6,593,213호 및 제6,313,479호의 모든 내용들은 모든 목적을 위해 여기에 참조로 명백히 결합된다.
본 발명의 내용은 화학 반응물 내에서의 상 분리 도메인 구조 (segregated phase domain structure)의 형성을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 내용은 단위표면적 당 존재하는 프리커서의 구성성분의 양을 제어하여 상 분리 도메인 구조의 형성을 제어하는 기계 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 내용은 복수의 도메인 구조를 포함하는 상 분리 도메인 구조를 포함하는 화학 반응물을 포함할 수 있다.
상 분리 도메인 구조는 복수의 도메인 구조를 포함한다. 본 발명은 퍼콜레이션 네트워크 (percolation networks)를 정의하는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 본 발명은 전하 캐리어 (charge carrier) 수집에 필요한 경로 길이를 최소화하는 도메인 구조 (예컨대, 주상 도메인 (columnar domains))를 포함할 수 있다. 상기 복수의 도메인 구조 중 적어도 하나는 상기 화학 반응물의 제1 표면에서 상기 화학 반응물의 제2 표면까지 이르는 적어도 하나의 도메인을 포함할 수 있다. 본 발명은 경계면 면적을 최소화하는 도메인 구조 (예컨대, 원기둥형 도메인 (circular columnar domains)) 및/또는 바람직한 경로 방향을 따라 경계면을 최소화하는 도메인 구조 (예컨대, 세로 홈을 판 원기둥형 도메인 (fluted circular columnar domains))를 포함할 수 있다. 본 발명은 도메인 구조들 간 경계를 덜 모호하게 만드는 (즉, 더 이산적으로 만드는) 나트륨의 사용을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 도메인의 크기 (도메인 내 크기 (intradomain size))를 위한 특징적인 길이 척도 (예컨대, 내부 반경 "r")를 포함할 수 있다. 본 발명은 도메인 간격의 크기 (도메인 간 거리 (interdomain size))를 위한 특징적인 길이 척도 (예컨대, 중심과 중심 사이의 거리 "d")를 포함할 수 있다. 상기 특징적인 도메인 간격에 대한 상기 특징적인 도메인 크기의 비율을 변화시킴에 의해, 본 발명은 두 개 (또는 그 이상)의 도메인들의 상대 체적의 제어를 가능하게 한다. 상기 절대적인 특성 값들 (the absolute characteristic values)을 변화시킴에 의해, 본 발명은 두 개 (또는 그 이상)의 상 도메인들 (phase domains)에서 벌크 영역 자유 체적에 대한 접합 체적 (junction volume)의 비율의 제어를 가능하게 한다. 본 발명은 체적 또는 다른 변수에 대하여 도메인들 및/또는 상들의 비율을 제어하기 위하여 도메인들의 간격을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 도메인들의 특징적인 크기 분포를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 상태들은 "r"의 하나의 좁은 크기 분포 (즉, 모노모달 (monomodal))에 의해 특징 지워질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 상태들은 도메인의 예들의 80%가 스칼라 값 "r"의 20% (플러스 또는 마이너스) 내에 있는 크기에 의해 특징 지워진 크기 분포에 의해 특징 지워질 수 있다. 만일 도메인의 예들의 90%가 스칼라 값 "r"의 10% (플러스 또는 마이너스) 내에 있는 크기에 의해 특징 지워진다면 유리할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시 상태들은 "r"의 복수의 좁은 크기 분포 (즉, 멀티모달 (multimodal))에 의해 특징 지워질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 상태들은 (예컨대, "r"의) 랜덤한 크기 분포를 회피한다.
본 발명은 약 1 ㎚에서 약 1 ㎛까지, 바람직하게는 약 5 ㎚에서 약 100 ㎚까지,인 크기의 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 본 발명은 약 1 ㎚에서 약 200 ㎚까지, 바람직하게는 약 5 ㎚에서 약 50 ㎚까지,의 결정학적인 단위 셀 격자 변수의 배수로 반복되는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 그럼에도, 상기 도메인들의 정확한 크기는 중요하지 않다는 점을 이해하는 것이 중요하다.
본 발명은 상기 도메인 간격의 특징적인 크기 분포를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 상태들은 "d"의 하나의 좁은 크기 분포 (즉, 모노모달 (monomodal))에 의해 특징 지워질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 상태들은 도메인의 예들의 80%가 스칼라 값 "d"의 정수 배의 20% (플러스 또는 마이너스) 내에 있는 간격에 의해 특징 지워진 간격 분포에 의해 특징 지워질 수 있다. 만일 도메인의 예들의 90%가 스칼라 값 "d"의 정수 배의 10% (플러스 또는 마이너스) 내에 있는 간격에 의해 특징 지워진다면 유리할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시 상태들은 "r"의 복수의 좁은 간격 분포 (즉, 멀티모달 (multimodal))에 의해 특징 지워질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 상태들은 (예컨대, "d"의) 랜덤한 간격 분포를 회피한다.
본 발명은 약 1 ㎚에서 약 1 ㎛까지, 바람직하게는 약 5 ㎚에서 약 100 ㎚까지,의 주기로 반복되는 (띄어진) 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 본 발명은 약 1 ㎚에서 약 200 ㎚까지, 바람직하게는 약 5 ㎚에서 약 50 ㎚까지,의 주기의 배수로 반복되는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 그럼에도, 상기 도메인 간격의 정확한 크기는 중요하지 않다는 점을 이해하는 것이 중요하다.
본 발명은 이차원 또는 삼차원에서, 6 폴드 (fold), 4 폴드 또는 다른 대칭성을 정의하는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 그러나, 정확한 대칭성은 중요하지 않다는 점을 이해하는 것이 중요하다. 본 발명은 짧은 범위 정렬 (short range order)을 정의하는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 본 발명은 긴 범위 정렬 (long range order)을 정의하는 도메인 구조들을 포함할 수 있다.
도 7a 내지 7c를 참조하면, 총 재결합 (R)을 최소화하는 것에 관해서 헥사고날 도메인 구조의 최적화는 설명되지 않을 것이다. 인터압소우버 (interabsorber) 접합 영역이 상기 스칼라 디멘젼 (r과 d)에 비하여 좁다고 가정하면, 도 7a 및 도 7b는 원기둥을 갖는 헥사고날 도메인 구조 어레이에서의 총 재결합 (R)을 최소화하기 위한 1차 근사 (a first order approximation)에 관한 것이다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 표면 (712) 및 제2 표면 (714)이 정의된 화학 반응물 (710)이 백 콘택트 (back contact)(720)에 결합되어 있다. 상기 화학 반응물 (710)은 원통형 도메인 구조 (701) 및 매트릭스 도메인 구조 (702)를 포함하는 상 분리 도메인 구조를 포함한다. 이 경우, 상기 매트릭스 도메인 구조는 상기 화학 반응물 (710)의 상기 제1 표면 (712)에서부터 상기 화학 반응물 (710)의 상기 제2 표면 (714)까지 이른다.
높이 τ0인 각 헥사고날 셀의 총 체적은 다음과 같다.
((3)1/2d2τ0)/2
여기서, d는 헥사고날 셀과 헥사고날 셀과의 간격이다. (셀 당) 총 재결합 (R)은 원통형 도메인 영역 1에서의 재결합 (R1)과, 헥사고날 매트릭스 도메인 영역 2에서의 재결합 (R2)과, 영역 1과 영역 2의 계면에서의 재결합 (Ri)의 합이다.
R = R1 + R2 + Ri
원통형 도메인 영역 1에서의 재결합은 다음과 같다.
R1 = ρ1(체적1) = ρ1((τ0-τ1)πr2)
여기서, ρ1은 원통형 도메인 영역 1에서의 벌크 재결합률이다.
헥사고날 매트릭스 도메인 영역 2에서의 재결합은 다음과 같다.
R2 = ρ2(((3)1/2d2τ0)/2 - (τ0-τ1)πr2)
여기서, ρ2는 헥사고날 매트릭스 도메인 영역 2에서의 벌크 재결합률이다.
상기 원통형 영역 1과 상기 매트릭스 도메인 영역 2의 계면에서의 재결합은 다음과 같다.
Ri = σi(2πr(τ0-τ1) + πr2)
여기서, σi는 상기 계면 (접합) 표면 재결합 속도이다. 상기 재결합률 (ρ1, ρ2)과, 상기 재결합 속도 σi는 조성물과 공정 히스토리에 의존하는 재료 특성들이다.
도 7c는 원기둥을 갖는 헥사고날 도메인 구조 어레이에서의 총 재결합 (R)을 최소화하기 위한 2차 근사 (a second order approximation)에 관한 것이다. 여기서, 접합 폭은 r 및/또는 d에 비하여 작지 않다. 도 7c를 참조하면, 총 접합 폭은 원통형 도메인 접합 폭과 매트릭스 도메인 접합 폭의 합과 같다.
wj = rj + dj
(셀 당) 총 재결합 (R)은 원통형 필드-프리 (the cylindrical field-free) 도메인 영역 1에서의 재결합 (R1)과, 헥사고날 매트릭스 필드-프리 도메인 영역 2에서의 재결합 (R2)과, 환상 (annular)의 공간 전하 재결합 영역 1에서의 재결합 (R1j)와, 환상의 공간 전하 재결합 영역 2에서의 재결합 (R2j)의 합과 같다.
R = R1 + R2 + R1j + R2j
R1, R2, R1j 및 R2j 항들에 대한 다음 네 개의 식은 τ1≥dj일 때 유효하다. 만일, τ1＜dj이면, τ1=0으로 한다. 원통형 필드-프리 도메인 영역 1에서의 재결합은 다음과 같다.
R1 = ρ1((τ0-τ1-rj)π(r-rj)2)
여기서, ρ1은 원통형 필드-프리 도메인 영역 1에서의 벌크 재결합률이다. 헥사고날 매트릭스 필드-프리 도메인 영역 2에서의 재결합은 다음과 같다.
R2 = ρ2(((3)1/2d2τ0)/2 - (τ0-τ1+dj)π(r+dj)2)
여기서, ρ2는 헥사고날 매트릭스 필드-프리 도메인 영역 2에서의 벌크 재결합률이다. 환상의 공간 전하 재결합 영역 1에서의 재결합은 다음과 같다.
R1j = ρ1j((τ0-τ1)πr2 - (τ0-τ1-rj)π(r-rj)2)
여기서, ρ1j는 환상의 공간 전하 재결합 영역 1에서의 벌크 재결합률이다. 환상의 공간 전하 재결합 영역 2에서의 재결합은 다음과 같다.
R2j = ρ2j((τ0-τ1+dj)π(r+dj)2 - (τ0-τ1)πr2)
여기서, ρ2j는 환상의 공간 전하 재결합 영역 2에서의 벌크 재결합률이다. 상기 재결합률 ρ1, ρ2, ρ1j 및 ρ2j는 조성물과 공정 히스토리에 의존하는 재료 특성들이다.
도 1a 내지 1c를 참조하면, 본 발명은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (relieved surface)을 평면 코팅 (planar coating)하여 프리커서 (precursor)의 양을 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 도 1a를 참조하면, 제1 기판 (102)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (104)을 포함한다. 제1 프리커서 (106)는 상기 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (104)에 결합되어 있다. 기복 셀 (relief cell) 에지 위치 (110)에 비하여 기복 셀 중심 위치 (108)에 중심을 둔 기저 공간 위치 (basal spatial location)에 대응하는 상기 제1 프리커서 (106)가 상대적으로 더 많다는 것을 알 수 있다. 제2 프리커서 (114)는 제2 기판 (112)에 결합되어 있다. 상기 제1 기판 (102)과 상기 제2 기판 (112)는 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (106)와 상기 제2 프리커서 (114)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 특히 기저 (basal) 확산률이 수직 확산률보다 훨씬 낮다면, 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (108)에 대응하는 위치에 있는 상기 제1 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부 (rich)할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 제1 프리커서 (126)는 제1 기판 (122)에 결합되어 있다. 제2 기판 (132)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (124)을 포함한다. 제2 프리커서 (134)는 상기 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (124)에 결합되어 있다. 기복 셀 에지 위치 (130)에 비하여 기복 셀 중심 위치 (138)에 있는 상기 제2 프리커서 (134)가 상대적으로 더 많다는 것을 알 수 있다. 상기 제1 기판 (122)과 상기 제2 기판 (132)은 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (126)와 상기 제2 프리커서 (134)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (138)에 대응하는 위치에 있는 상기 제2 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 1c를 참조하면, 제1 기판 (142)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (144)을 포함한다. 제1 프리커서 (146)는 상기 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (144)에 결합되어 있다. 기복 셀 에지 위치 (150)에 비하여 기복 셀 중심 위치 (158)에 있는 상기 제1 프리커서 (146)가 상대적으로 더 많다는 것을 알 수 있다. 제2 기판 (152)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (145)을 포함한다. 제2 프리커서 (154)는 상기 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (145)에 결합되어 있다. 기복 셀 에지 위치 (151)에 비하여 기복 셀 중심 위치 (159)에 있는 상기 제2 프리커서 (154)가 상대적으로 더 많다는 것을 알 수 있다. 상기 제1 기판 (142)과 상기 제2 기판 (152)는 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (146)와 상기 제2 프리커서 (154)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (158)에 대응하는 위치에 있는 상기 제1 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부하고, 상기 기복 셀 중심 위치 (159)에 대응하는 위치에 있는 상기 제2 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 2a 내지 2c를 참조하면, 본 발명은 평균 양에 비하여 과다한 구성성분을 포함하는 복수의 구성성분 소스들을 미리 증착하여 프리커서의 양을 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증가시킬 수 있다. 도 2a를 참조하면, 제1 기판 (202)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 복수의 구성성분 소스들 (204)을 포함한다. 제1 프리커서 (206)는 상기 소스들 (204)에 결합되어 있다. 상기 소스들 (204)이 있는 위치들 (210)에 비하여 상기 소스들 (204)이 없는 위치들 (208)에 상기 제1 프리커서 (206)가 상대적으로 더 많은 것을 알 수 있다. 제2 프리커서 (214)는 제2 기판 (212)에 결합되어 있다. 상기 제1 기판 (202)과 상기 제2 기판 (212)은 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (206)와 상기 제2 프리커서 (214)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (208)에 대응하는 위치에 있는 상기 제1 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 2b를 참조하면, 제1 프리커서 (226)는 제1 기판 (222)에 결합되어 있다. 제2 기판 (232)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 복수의 구성성분 소스들 (224)을 포함한다. 제2 프리커서 (234)는 상기 소스들 (224)에 결합되어 있다. 에지 위치 (230)에 비하여 중심 위치 (238)에 상기 제2 프리커서 (234)가 상대적으로 더 많은 것을 알 수 있다. 상기 제1 기판 (222)과 상기 제2 기판 (232)은 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (226)와 상기 제2 프리커서 (234)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (238)에 대응하는 위치에 있는 상기 제2 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 2c를 참조하면, 제1 기판 (242)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 복수의 구성성분 소스들 (244)을 포함한다. 제1 프리커서 (246)는 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 상기 복수의 구성성분 소스들 (244)에 결합되어 있다. 에지 위치 (250)에 비하여 중심 위치 (258)에 상기 제1 프리커서 (246)가 상대적으로 더 많은 것을 알 수 있다. 제2 기판 (252)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 복수의 소스들 (245)을 포함한다. 제2 프리커서 (254)는 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 상기 소스들 (245)에 결합되어 있다. 에지 위치 (251)에 비하여 중심 위치 (259)에 상기 제2 프리커서 (254)가 상대적으로 더 많은 것을 알 수 있다. 상기 제1 기판 (242)과 상기 제2 기판 (252)은 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (246)와 상기 제2 프리커서 (254)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 중심 위치 (258)에 대응하는 위치에 있는 상기 제1 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부하고, 상기 중심 위치 (259)에 대응하는 위치에 있는 상기 제2 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 3a 내지 3h를 참조하면, 상기 기복진 표면 및/또는 상기 구성성분 소스들은 헥사고날 대칭 (hexagonal symmetry), 오르쏘고날 대칭 (orthogonal symmetry), 또는 다른 대칭 및/또는 공간 군 (space group)을 정의하는 표면을 가로질러 위치할 수 있다. 도 3a를 참조하면, 상기 표면 기복 (surface relief) 또는 소스들은 헥사고날 그리드 (grid)(310)을 정의할 수 있다. 도 3b를 참조하면, 상기 그리드 (310)에 대응하는 위치에 있는 반응물 (320)은 (전하 캐리어 수송을 용이하게 하기 위해) 원주를 가진 주상 (columnar)일 수 있다. 도 3c를 참조하면, 상기 반응물 칼럼들 (columns)(330)을 서로에 대해 더 밀접하게 위치시킴으로써 (예컨대, 상기 칼럼들이 바로 접촉하도록 위치시킴으로써) 주상 도메인 면적에 대한 매트릭스 도메인 면적의 비를 제어할 수 있다. 도 3d를 참조하면, 반응물 칼럼들 (340)이 겹치도록 위치시킴으로써 주상 도메인에 대한 매트릭스 도메인의 비를 더욱 낮출 수 있다. 도 3e를 참조하면, 상기 표면 기복 또는 소스들은 오르쏘고날 그리드 (350)를 정의할 수 있다. 도 3f를 참조하면, 상기 그리드 (350)에 대응하는 위치에 있는 반응물 (360)은 (전하 캐리어 수송을 용이하게 하기 위해) 원주를 가진 주상일 수 있다. 도 3g를 참조하면, 상기 반응물 칼럼들 (370)을 서로에 대해 더 밀접하게 위치시킴으로써 (예컨대, 상기 칼럼들이 바로 접촉하도록 위치시킴으로써) 주상 도메인에 대한 매트릭스 도메인의 비를 제어할 수 있다. 도 3h를 참조하면, 반응물 칼럼들 (380)이 겹치도록 위치시킴으로써 주상 도메인에 대한 매트릭스 도메인의 비를 더욱 낮출 수 있다.
이제 본 발명의 특정 실시 상태들은, 다양한 특징들을 자세히 설명하는 데 도움을 주는 아래의 한정되지 않는 실시예들에 의해 좀 더 상세하게 설명될 것이다. 아래 실시예들은 본 발명의 실시 상태들을 실행하는 방법들에 대한 이해를 쉽게 하기 위해 포함된다. 아래 실시예들은 본 발명의 실행에 도움을 주는 실시 상태들을 나타내고, 이에 따라 본 발명의 실시 상태들의 실행을 위한 바람직한 모드를 구성하는 데 고려될 수 있음을 인지하여야 한다. 그러나, 본 발명의 실시 상태의 정신과 범위를 벗어남이 없이 유사한 결과를 얻을 수 있으면서, 개시된 대표적인 실시 상태들에 많은 변형을 가할 수 있음을 인지하여야 한다. 따라서, 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 출원 내에서 여러 공보들은 아라비아 숫자로 언급되거나, 또는 주요 저자의 이름 뒤에는 괄호 내에 공보 년도가 이어진다. 이러한 공보들과 다른 공보들의 전체 인용명칭은 참조라는 표제의 섹션 뒤 청구범위 바로 앞의 본 명세서 말미에서 발견될 것이다. 이러한 모든 공보의 개시는 본 발명의 실시 상태들의 배경을 지시하고 기술 상태를 나타낼 목적을 위해 여기에 참조로 명백히 결합된다..
본원은 함께 계류중인 2006년 1월 12일 출원된 U.S. 특허출원 제11/331,442호 (변호사 도켓 번호 HELE1180)와, 2006년 1월 12일 출원된 U.S. 특허출원 제11/330,905호 (변호사 도켓 번호 HELE1180-2)에 포함된 개시 내용을 포함하며, 이들 두 출원의 전체 내용은 모든 목적을 위해 여기에 참조로 명백히 결합된다. 아래 언급되는 U.S. 특허들은 그것들이 의도하는 목적을 위해 유용한 실시 상태들을 개시한다. U.S. 특허번호 제6,736,986호, 제6,881,647호, 제6,787,012호, 제6,559,372호, 제6,500,733호, 제6,797,874호, 제6,720,239호, 제6,593,213호 및 제6,313,479호의 모든 내용들은 모든 목적을 위해 여기에 참조로 명백히 결합된다.
본 발명의 내용은 화학 반응물 내에서의 상 분리 도메인 구조 (segregated phase domain structure)의 형성을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 내용은 단위표면적 당 존재하는 프리커서의 구성성분의 양을 제어하여 상 분리 도메인 구조의 형성을 제어하는 기계 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 내용은 복수의 도메인 구조를 포함하는 상 분리 도메인 구조를 포함하는 화학 반응물을 포함할 수 있다.
상 분리 도메인 구조는 복수의 도메인 구조를 포함한다. 본 발명은 퍼콜레이션 네트워크 (percolation networks)를 정의하는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 본 발명은 전하 캐리어 (charge carrier) 수집에 필요한 경로 길이를 최소화하는 도메인 구조 (예컨대, 주상 도메인 (columnar domains))를 포함할 수 있다. 상기 복수의 도메인 구조 중 적어도 하나는 상기 화학 반응물의 제1 표면에서 상기 화학 반응물의 제2 표면까지 이르는 적어도 하나의 도메인을 포함할 수 있다. 본 발명은 경계면 면적을 최소화하는 도메인 구조 (예컨대, 원기둥형 도메인 (circular columnar domains)) 및/또는 바람직한 경로 방향을 따라 경계면을 최소화하는 도메인 구조 (예컨대, 세로 홈을 판 원기둥형 도메인 (fluted circular columnar domains))를 포함할 수 있다. 본 발명은 도메인 구조들 간 경계를 덜 모호하게 만드는 (즉, 더 이산적으로 만드는) 나트륨의 사용을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 도메인의 크기 (도메인 내 크기 (intradomain size))를 위한 특징적인 길이 척도 (예컨대, 내부 반경 "r")를 포함할 수 있다. 본 발명은 도메인 간격의 크기 (도메인 간 거리 (interdomain size))를 위한 특징적인 길이 척도 (예컨대, 중심과 중심 사이의 거리 "d")를 포함할 수 있다. 상기 특징적인 도메인 간격에 대한 상기 특징적인 도메인 크기의 비율을 변화시킴에 의해, 본 발명은 두 개 (또는 그 이상)의 도메인들의 상대 체적의 제어를 가능하게 한다. 상기 절대적인 특성 값들 (the absolute characteristic values)을 변화시킴에 의해, 본 발명은 두 개 (또는 그 이상)의 상 도메인들 (phase domains)에서 벌크 영역 자유 체적에 대한 접합 체적 (junction volume)의 비율의 제어를 가능하게 한다. 본 발명은 체적 또는 다른 변수에 대하여 도메인들 및/또는 상들의 비율을 제어하기 위하여 도메인들의 간격을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 도메인들의 특징적인 크기 분포를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 상태들은 "r"의 하나의 좁은 크기 분포 (즉, 모노모달 (monomodal))에 의해 특징 지워질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 상태들은 도메인의 예들의 80%가 스칼라 값 "r"의 20% (플러스 또는 마이너스) 내에 있는 크기에 의해 특징 지워진 크기 분포에 의해 특징 지워질 수 있다. 만일 도메인의 예들의 90%가 스칼라 값 "r"의 10% (플러스 또는 마이너스) 내에 있는 크기에 의해 특징 지워진다면 유리할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시 상태들은 "r"의 복수의 좁은 크기 분포 (즉, 멀티모달 (multimodal))에 의해 특징 지워질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 상태들은 (예컨대, "r"의) 랜덤한 크기 분포를 회피한다.
본 발명은 약 1 ㎚에서 약 1 ㎛까지, 바람직하게는 약 5 ㎚에서 약 100 ㎚까지,인 크기의 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 본 발명은 약 1 ㎚에서 약 200 ㎚까지, 바람직하게는 약 5 ㎚에서 약 50 ㎚까지,의 결정학적인 단위 셀 격자 변수의 배수로 반복되는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 그럼에도, 상기 도메인들의 정확한 크기는 중요하지 않다는 점을 이해하는 것이 중요하다.
본 발명은 상기 도메인 간격의 특징적인 크기 분포를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 상태들은 "d"의 하나의 좁은 크기 분포 (즉, 모노모달 (monomodal))에 의해 특징 지워질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 상태들은 도메인의 예들의 80%가 스칼라 값 "d"의 정수 배의 20% (플러스 또는 마이너스) 내에 있는 간격에 의해 특징 지워진 간격 분포에 의해 특징 지워질 수 있다. 만일 도메인의 예들의 90%가 스칼라 값 "d"의 정수 배의 10% (플러스 또는 마이너스) 내에 있는 간격에 의해 특징 지워진다면 유리할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시 상태들은 "r"의 복수의 좁은 간격 분포 (즉, 멀티모달 (multimodal))에 의해 특징 지워질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 상태들은 (예컨대, "d"의) 랜덤한 간격 분포를 회피한다.
본 발명은 약 1 ㎚에서 약 1 ㎛까지, 바람직하게는 약 5 ㎚에서 약 100 ㎚까지,의 주기로 반복되는 (띄어진) 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 본 발명은 약 1 ㎚에서 약 200 ㎚까지, 바람직하게는 약 5 ㎚에서 약 50 ㎚까지,의 주기의 배수로 반복되는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 그럼에도, 상기 도메인 간격의 정확한 크기는 중요하지 않다는 점을 이해하는 것이 중요하다.
본 발명은 이차원 또는 삼차원에서, 6 폴드 (fold), 4 폴드 또는 다른 대칭성을 정의하는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 그러나, 정확한 대칭성은 중요하지 않다는 점을 이해하는 것이 중요하다. 본 발명은 짧은 범위 정렬 (short range order)을 정의하는 도메인 구조들을 포함할 수 있다. 본 발명은 긴 범위 정렬 (long range order)을 정의하는 도메인 구조들을 포함할 수 있다.
도 7a 내지 7c를 참조하면, 총 재결합 (R)을 최소화하는 것에 관해서 헥사고날 도메인 구조의 최적화는 설명되지 않을 것이다. 인터압소우버 (interabsorber) 접합 영역이 상기 스칼라 디멘젼 (r과 d)에 비하여 좁다고 가정하면, 도 7a 및 도 7b는 원기둥을 갖는 헥사고날 도메인 구조 어레이에서의 총 재결합 (R)을 최소화하기 위한 1차 근사 (a first order approximation)에 관한 것이다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 표면 (712) 및 제2 표면 (714)이 정의된 화학 반응물 (710)이 백 콘택트 (back contact)(720)에 결합되어 있다. 상기 화학 반응물 (710)은 원통형 도메인 구조 (701) 및 매트릭스 도메인 구조 (702)를 포함하는 상 분리 도메인 구조를 포함한다. 이 경우, 상기 매트릭스 도메인 구조는 상기 화학 반응물 (710)의 상기 제1 표면 (712)에서부터 상기 화학 반응물 (710)의 상기 제2 표면 (714)까지 이른다.
높이 τ0인 각 헥사고날 셀의 총 체적은 다음과 같다.
((3)1/2d2τ0)/2
여기서, d는 헥사고날 셀과 헥사고날 셀과의 간격이다. (셀 당) 총 재결합 (R)은 원통형 도메인 영역 1에서의 재결합 (R1)과, 헥사고날 매트릭스 도메인 영역 2에서의 재결합 (R2)과, 영역 1과 영역 2의 계면에서의 재결합 (Ri)의 합이다.
R = R1 + R2 + Ri
원통형 도메인 영역 1에서의 재결합은 다음과 같다.
R1 = ρ1(체적1) = ρ1((τ0-τ1)πr2)
여기서, ρ1은 원통형 도메인 영역 1에서의 벌크 재결합률이다.
헥사고날 매트릭스 도메인 영역 2에서의 재결합은 다음과 같다.
R2 = ρ2(((3)1/2d2τ0)/2 - (τ0-τ1)πr2)
여기서, ρ2는 헥사고날 매트릭스 도메인 영역 2에서의 벌크 재결합률이다.
상기 원통형 영역 1과 상기 매트릭스 도메인 영역 2의 계면에서의 재결합은 다음과 같다.
Ri = σi(2πr(τ0-τ1) + πr2)
여기서, σi는 상기 계면 (접합) 표면 재결합 속도이다. 상기 재결합률 (ρ1, ρ2)과, 상기 재결합 속도 σi는 조성물과 공정 히스토리에 의존하는 재료 특성들이다.
도 7c는 원기둥을 갖는 헥사고날 도메인 구조 어레이에서의 총 재결합 (R)을 최소화하기 위한 2차 근사 (a second order approximation)에 관한 것이다. 여기서, 접합 폭은 r 및/또는 d에 비하여 작지 않다. 도 7c를 참조하면, 총 접합 폭은 원통형 도메인 접합 폭과 매트릭스 도메인 접합 폭의 합과 같다.
wj = rj + dj
(셀 당) 총 재결합 (R)은 원통형 필드-프리 (the cylindrical field-free) 도메인 영역 1에서의 재결합 (R1)과, 헥사고날 매트릭스 필드-프리 도메인 영역 2에서의 재결합 (R2)과, 환상 (annular)의 공간 전하 재결합 영역 1에서의 재결합 (R1j)와, 환상의 공간 전하 재결합 영역 2에서의 재결합 (R2j)의 합과 같다.
R = R1 + R2 + R1j + R2j
R1, R2, R1j 및 R2j 항들에 대한 다음 네 개의 식은 τ1≥dj일 때 유효하다. 만일, τ1＜dj이면, τ1=0으로 한다. 원통형 필드-프리 도메인 영역 1에서의 재결합은 다음과 같다.
R1 = ρ1((τ0-τ1-rj)π(r-rj)2)
여기서, ρ1은 원통형 필드-프리 도메인 영역 1에서의 벌크 재결합률이다. 헥사고날 매트릭스 필드-프리 도메인 영역 2에서의 재결합은 다음과 같다.
R2 = ρ2(((3)1/2d2τ0)/2 - (τ0-τ1+dj)π(r+dj)2)
여기서, ρ2는 헥사고날 매트릭스 필드-프리 도메인 영역 2에서의 벌크 재결합률이다. 환상의 공간 전하 재결합 영역 1에서의 재결합은 다음과 같다.
R1j = ρ1j((τ0-τ1)πr2 - (τ0-τ1-rj)π(r-rj)2)
여기서, ρ1j는 환상의 공간 전하 재결합 영역 1에서의 벌크 재결합률이다. 환상의 공간 전하 재결합 영역 2에서의 재결합은 다음과 같다.
R2j = ρ2j((τ0-τ1+dj)π(r+dj)2 - (τ0-τ1)πr2)
여기서, ρ2j는 환상의 공간 전하 재결합 영역 2에서의 벌크 재결합률이다. 상기 재결합률 ρ1, ρ2, ρ1j 및 ρ2j는 조성물과 공정 히스토리에 의존하는 재료 특성들이다.
도 1a 내지 1c를 참조하면, 본 발명은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (relieved surface)을 평면 코팅 (planar coating)하여 프리커서 (precursor)의 양을 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 도 1a를 참조하면, 제1 기판 (102)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (104)을 포함한다. 제1 프리커서 (106)는 상기 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (104)에 결합되어 있다. 기복 셀 (relief cell) 에지 위치 (110)에 비하여 기복 셀 중심 위치 (108)에 중심을 둔 기저 공간 위치 (basal spatial location)에 대응하는 상기 제1 프리커서 (106)가 상대적으로 더 많다는 것을 알 수 있다. 제2 프리커서 (114)는 제2 기판 (112)에 결합되어 있다. 상기 제1 기판 (102)과 상기 제2 기판 (112)는 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (106)와 상기 제2 프리커서 (114)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 특히 기저 (basal) 확산률이 수직 확산률보다 훨씬 낮다면, 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (108)에 대응하는 위치에 있는 상기 제1 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부 (rich)할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 제1 프리커서 (126)는 제1 기판 (122)에 결합되어 있다. 제2 기판 (132)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (124)을 포함한다. 제2 프리커서 (134)는 상기 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (124)에 결합되어 있다. 기복 셀 에지 위치 (130)에 비하여 기복 셀 중심 위치 (138)에 있는 상기 제2 프리커서 (134)가 상대적으로 더 많다는 것을 알 수 있다. 상기 제1 기판 (122)과 상기 제2 기판 (132)은 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (126)와 상기 제2 프리커서 (134)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (138)에 대응하는 위치에 있는 상기 제2 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 1c를 참조하면, 제1 기판 (142)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (144)을 포함한다. 제1 프리커서 (146)는 상기 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (144)에 결합되어 있다. 기복 셀 에지 위치 (150)에 비하여 기복 셀 중심 위치 (158)에 있는 상기 제1 프리커서 (146)가 상대적으로 더 많다는 것을 알 수 있다. 제2 기판 (152)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (145)을 포함한다. 제2 프리커서 (154)는 상기 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면 (145)에 결합되어 있다. 기복 셀 에지 위치 (151)에 비하여 기복 셀 중심 위치 (159)에 있는 상기 제2 프리커서 (154)가 상대적으로 더 많다는 것을 알 수 있다. 상기 제1 기판 (142)과 상기 제2 기판 (152)는 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (146)와 상기 제2 프리커서 (154)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (158)에 대응하는 위치에 있는 상기 제1 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부하고, 상기 기복 셀 중심 위치 (159)에 대응하는 위치에 있는 상기 제2 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 2a 내지 2c를 참조하면, 본 발명은 평균 양에 비하여 과다한 구성성분을 포함하는 복수의 구성성분 소스들을 미리 증착하여 프리커서의 양을 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증가시킬 수 있다. 도 2a를 참조하면, 제1 기판 (202)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 복수의 구성성분 소스들 (204)을 포함한다. 제1 프리커서 (206)는 상기 소스들 (204)에 결합되어 있다. 상기 소스들 (204)이 있는 위치들 (210)에 비하여 상기 소스들 (204)이 없는 위치들 (208)에 상기 제1 프리커서 (206)가 상대적으로 더 많은 것을 알 수 있다. 제2 프리커서 (214)는 제2 기판 (212)에 결합되어 있다. 상기 제1 기판 (202)과 상기 제2 기판 (212)은 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (206)와 상기 제2 프리커서 (214)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (208)에 대응하는 위치에 있는 상기 제1 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 2b를 참조하면, 제1 프리커서 (226)는 제1 기판 (222)에 결합되어 있다. 제2 기판 (232)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 복수의 구성성분 소스들 (224)을 포함한다. 제2 프리커서 (234)는 상기 소스들 (224)에 결합되어 있다. 에지 위치 (230)에 비하여 중심 위치 (238)에 상기 제2 프리커서 (234)가 상대적으로 더 많은 것을 알 수 있다. 상기 제1 기판 (222)과 상기 제2 기판 (232)은 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (226)와 상기 제2 프리커서 (234)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 기복 셀 중심 위치 (238)에 대응하는 위치에 있는 상기 제2 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 2c를 참조하면, 제1 기판 (242)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 복수의 구성성분 소스들 (244)을 포함한다. 제1 프리커서 (246)는 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 상기 복수의 구성성분 소스들 (244)에 결합되어 있다. 에지 위치 (250)에 비하여 중심 위치 (258)에 상기 제1 프리커서 (246)가 상대적으로 더 많은 것을 알 수 있다. 제2 기판 (252)은 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 복수의 소스들 (245)을 포함한다. 제2 프리커서 (254)는 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 위치하는 상기 소스들 (245)에 결합되어 있다. 에지 위치 (251)에 비하여 중심 위치 (259)에 상기 제2 프리커서 (254)가 상대적으로 더 많은 것을 알 수 있다. 상기 제1 기판 (242)과 상기 제2 기판 (252)은 서로에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 상기 제1 프리커서 (246)와 상기 제2 프리커서 (254)가 접촉되어 가열될 때 (선택적으로 전기장의 영향하에서), 생성되는 반응물은 상기 중심 위치 (258)에 대응하는 위치에 있는 상기 제1 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부하고, 상기 중심 위치 (259)에 대응하는 위치에 있는 상기 제2 프리커서의 구성성분이 조성적으로 풍부할 것이다.
도 3a 내지 3h를 참조하면, 상기 기복진 표면 및/또는 상기 구성성분 소스들은 헥사고날 대칭 (hexagonal symmetry), 오르쏘고날 대칭 (orthogonal symmetry), 또는 다른 대칭 및/또는 공간 군 (space group)을 정의하는 표면을 가로질러 위치할 수 있다. 도 3a를 참조하면, 상기 표면 기복 (surface relief) 또는 소스들은 헥사고날 그리드 (grid)(310)을 정의할 수 있다. 도 3b를 참조하면, 상기 그리드 (310)에 대응하는 위치에 있는 반응물 (320)은 (전하 캐리어 수송을 용이하게 하기 위해) 원주를 가진 주상 (columnar)일 수 있다. 도 3c를 참조하면, 상기 반응물 칼럼들 (columns)(330)을 서로에 대해 더 밀접하게 위치시킴으로써 (예컨대, 상기 칼럼들이 바로 접촉하도록 위치시킴으로써) 주상 도메인 면적에 대한 매트릭스 도메인 면적의 비를 제어할 수 있다. 도 3d를 참조하면, 반응물 칼럼들 (340)이 겹치도록 위치시킴으로써 주상 도메인에 대한 매트릭스 도메인의 비를 더욱 낮출 수 있다. 도 3e를 참조하면, 상기 표면 기복 또는 소스들은 오르쏘고날 그리드 (350)를 정의할 수 있다. 도 3f를 참조하면, 상기 그리드 (350)에 대응하는 위치에 있는 반응물 (360)은 (전하 캐리어 수송을 용이하게 하기 위해) 원주를 가진 주상일 수 있다. 도 3g를 참조하면, 상기 반응물 칼럼들 (370)을 서로에 대해 더 밀접하게 위치시킴으로써 (예컨대, 상기 칼럼들이 바로 접촉하도록 위치시킴으로써) 주상 도메인에 대한 매트릭스 도메인의 비를 제어할 수 있다. 도 3h를 참조하면, 반응물 칼럼들 (380)이 겹치도록 위치시킴으로써 주상 도메인에 대한 매트릭스 도메인의 비를 더욱 낮출 수 있다.
이제 본 발명의 특정 실시 상태들은, 다양한 특징들을 자세히 설명하는 데 도움을 주는 아래의 한정되지 않는 실시예들에 의해 좀 더 상세하게 설명될 것이다. 아래 실시예들은 본 발명의 실시 상태들을 실행하는 방법들에 대한 이해를 쉽게 하기 위해 포함된다. 아래 실시예들은 본 발명의 실행에 도움을 주는 실시 상태들을 나타내고, 이에 따라 본 발명의 실시 상태들의 실행을 위한 바람직한 모드를 구성하는 데 고려될 수 있음을 인지하여야 한다. 그러나, 본 발명의 실시 상태의 정신과 범위를 벗어남이 없이 유사한 결과를 얻을 수 있으면서, 개시된 대표적인 실시 상태들에 많은 변형을 가할 수 있음을 인지하여야 한다. 따라서, 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
1
도 4a 내지 4c를 참조하면, 본 실시예는 툴 (416)의 표면상에 제1 프리커서 (410)를 평면 코팅하는 것을 포함하는 본 발명의 실시 상태에 관한 것인데, 여기서 제1 프리커서 구성성분은, 평균 양에 비하여 과다한 상기 구성성분을 포함하는 복수의 구성성분 소스들 (412)을 미리 증착함으로써, 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다. 본 실시 상태는 또한 스위칭 가능하고 (예컨대, 온-오프), 조절 가능하며 (예컨대, 장의 세기 (field strength)), 가역적인 (예컨대, 극성 (polarity)) 전기장의 사용을 포함한다.
도 4a를 참조하면, 제1 프리커서 (410)는 소스들 (412)을 포함한다. 제2 프리커서 (420)는 백 콘택트 (422) 상에 제공된다. 도 4b를 참조하면, 상기 제1 프리커서 (410)와 상기 제2 프리커서 (420)는 접촉되어 가열되고, 전기장이 가해진다. 도 4b에 묘사된 바와 같이, 상기 장의 바이어스가 가해지면서, 상기 전기장은 상기 툴로부터 적어도 일부의 구리 이온들을 쫓아내려는 경향이 있다. 묘사된 바와 같이, 상기 장은 상기 구리 상에서의 화학적 구동 (chemical drive)의 방향과 반대이고 역 바이어스 (순 바이어스와 무관)라고 불릴 수 있는 힘을 구리 상에 가한다. 물론, 상기 장의 방향은 선택될 수 있고, 상기 장의 크기는 제어될 수 있으며, 상기 장은 스위치 온 및/또는 오프될 수 있다. 한편, 상기 소스들 (412)은 인듐-갈륨이 풍부한 베타 도메인들을 형성한다. 도 4c를 참조하면, 상기 전기장이 제거된 후에, 상기 툴은 분리되고 상기 도메인들은 손상되지 않고 그대로 남겨 진다.
실시예
2
도 5a 내지 5c를 참조하면, 본 실시예는 툴의 표면상에 제1 프리커서를 평면 코팅하는 것을 포함하는 본 발명의 실시 상태에 관한 것인데, 여기서 제1 프리커서 구성성분은, 평균 양에 비하여 과다한 상기 구성성분을 포함하는 복수의 구성성분 소스들을 미리 증착함으로써, 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다. 본 발명의 실시 상태는 또한 제2 프리커서로 평면 코팅된 후면 콘택트를 포함한다. 본 실시 상태는 스위칭 가능하며 (예컨대, 온-오프), 조절 가능하고 (예컨대, 장의 세기), 가역적이며 (예컨대, 극성), 기저 공간 위치에 관하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 변하는, 전기장 세기의 사용을 포함한다.
도 5a를 참조하면, 제1 프리커서 (510)는 (In/Ga)y(Se)1-y 및 In/Ga 소스들 (512)을 포함한다. 상기 제1 프리커서 (510)는 툴 (516)의 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면에 결합되어 있는 평탄화된 릴리스 층 (release layer)(514)에 결합되어 있다. 상기 소스들 (512)은, In/Ga 입자들을 광이온화 (photo-ionizing)시키고 상기 툴에 음의 바이어스를 인가함으로써, 또는 상기 In/Ga 입자들을 플러드 건 이온화 (flood gun ionizing)시키고 상기 툴에 양의 바이어스를 인가함으로써, 상기 기복진 표면에 대응하는 위치에서 자가 조립 (self assemble)될 수 있다. 양자점 (quantum dots)의 포지셔닝 (positioning)을 가능하게 하는 광이온화 및/또는 플러드 건 이온화의 사용에 대해서는 U.S. 특허 제6,313,476호에 설명되어 있다. 물론, (예컨대, GaAs 상에) 자가 조직된 에피탁시 (self organized epitaxy) 및/또는 분자 픽-앤-플레이스 (molecular pick-and-place) 기술과 같은 자가 조립 및/또는 증착에 대한 다른 방법들이 상기 소스들 (512)의 위치를 정하는 데 사용될 수 있다. 제2 프리커서 (520)는 CuxSe1-x를 포함한다. 도 5b를 참조하면, 상기 제1 프리커서 (510)와 상기 제2 프리커서 (520)는 접촉되어 가열되고, 전기장이 가해진다. 묘사된 상기 전기장은 상기 기복진 툴의 돌출부로부터 일부의 구리 이온들을 쫓아내려는 경향이 있고, 이에 의해 구리가 풍부한 알파 도메인들을 형성한다. 상기 툴로부터 상기 구리를 쫓아내는 것은, 상기 툴에 반응물이 결합되는 것을 방지하는 데 도움을 준다. 한편, 상기 소스들 (512)은 인듐/갈륨이 풍부한 베타 도메인들을 형성한다. 도 5c를 참조하면, 상기 전기장이 제거된 후에, 상기 툴은 분리되고 상기 도메인들은 손상되지 않고 그대로 남겨 진다.
실시예
3
도 6a 내지 6c를 참조하면, 본 실시예는 툴 (610)을 포함하는 본 발명의 실시 상태에 관한 것인데, 여기서 제1 프리커서 (612)의 양은, 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면을 평면 코팅하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다. 본 발명의 실시 상태는 또한 후면 콘택트 (614)를 포함하는데, 제2 프리커서 (616)가 실질적으로 평탄화된다.
도 6a를 참조하면, 추가적인 (additional) 제1 프리커서의 위치들을 볼 수 있다. 도 6b를 참조하면, 생성되는 도메인들은 주상이고 상기 반응물의 제1 표면 (620)에서부터 제2 표면 (622)까지 이른다. 도 6c를 참조하면, 에미터 (649)가 상기 반응물에 결합되어 있다.
실시예
4
도 6d 내지 6f를 참조하면, 본 실시예는 제1 프리커서 (662)로 평면 코팅된 툴 (660)을 포함하는 본 발명의 실시 상태에 관한 것이다. 본 발명의 실시 상태는 또한 후면 콘택트 (664)를 포함하는데, 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 기복진 표면을 평면 코팅함으로써, 제2 프리커서 (668)의 양이 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다.
도 6d를 참조하면, 추가적인 제2 프리커서의 위치는 제2 프리커서가 풍부한 도메인이 상기 제2 기판 근처에 위치할 곳에 대응한다. 도 6e를 참조하면, 생성되는 도메인들 중 하나만이 상기 반응물의 제1 표면 (670)에서부터 제2 표면 (672)까지 이른다. 도 6f를 참조하면, 에미터 (699)가 상기 반응물에 결합되어 있다.
실시예
5
도 8a 내지 8c를 참조하면, 본 실시예는 툴의 표면상에 제1 프리커서를 평면 코팅하는 것을 포함하는 본 발명의 실시 상태에 관한 것인데, 여기서 제1 프리커서 구성성분은 기복진 기판을 사용함으로써 기저 면 (basal plane)에 관하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다. 그 결과, 상기 툴의 상기 기복진 표면의 각 오목한 곳 (recesses)에 대응하는 위치에서 평균 양에 비하여 상기 구성성분이 과다해진다. 본 실시 상태는 스위칭 가능하며 (예컨대, 온-오프), 조절 가능하고 (예컨대, 장의 세기), 가역적이며 (예컨대, 극성), 기저 공간 위치에 관하여 실질적이고 규칙적이며 공간적으로 주기적으로 변하는, 전기장 세기의 사용을 포함한다.
도 8a를 참조하면, 제1 프리커서 (810)는 툴 표면 (815) 상에 제공된다. 제2 프리커서 (820)는 백 콘택트 (822) 상에 제공된다. 도 5b를 참조하면, 상기 제1 프리커서 (810)와 상기 제2 프리커서 (820)는 접촉되어 가열되고, 전기장이 가해진다. 도 8b에 묘사된 바와 같이, 상기 장의 바이어스가 가해지면서, 상기 전기장은 상기 툴로부터 적어도 일부의 구리 이온들을 쫓아내려는 경향이 있다. 상기 장의 세기는 기복 없는 툴 표면의 위치에서 더 높다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 이리하여, 정전기적 구동력 또한 기저 면에 관하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다. 묘사된 바와 같이, 상기 장은 상기 구리 상에서의 화학적 구동의 방향과 반대이고 역 바이어스 (순 바이어스와 무관)라고 불릴 수 있는 힘을 구리 상에 가한다. 물론, 상기 장의 방향은 선택될 수 있고, 상기 장의 크기는 제어될 수 있으며, 상기 장은 스위치 온 및/또는 오프될 수 있다. 한편, 인듐-갈륨이 풍부한 베타 도메인들은 상기 툴의 상기 기복진 표면의 각 오목한 곳에 대응하는 위치에서 형성되려는 경향이 있다. 도 8c를 참조하면, 상기 전기장이 제거된 후에, 상기 툴은 분리되고 상기 도메인들은 손상되지 않고 그대로 남겨 진다.
실시예
6
도 9a 내지 9c를 참조하면, 본 실시예는 툴의 표면상의 제1 프리커서를 포함하는 본 발명의 실시 상태에 관한 것인데, 여기서 제1 프리커서 구성성분은, 이 제1 프리커서 구성성분을 함유하는 액체 코팅과 결합한 기복진 기판을 사용함으로써, 기저 면에 관하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다. 상기 액체 코팅이 건조되고나서 상기 제1 프리커서의 나머지가 증착된다. 그 결과, 상기 툴의 상기 기복진 표면의 각 오목한 곳에 대응하는 위치에서 평균 양에 비하여 상기 구성성분이 과다해진다. 본 실시 상태 역시 스위칭 가능하며 (예컨대, 온-오프), 조절 가능하고 (예컨대, 장의 세기), 가역적이며 (예컨대, 극성), 기저 공간 위치에 관하여 실질적이고 규칙적이며 공간적으로 주기적으로 변하는, 전기장 세기의 사용을 포함한다.
도 9a를 참조하면, 상기 제1 프리커서 구성성분을 함유하는 상기 액체 코팅 (905)이 툴 표면 (515)에 적용된다. 도 9b를 참조하면, 상기 액체 코팅 (905)은 건조되고 모세관 힘으로 인해 상기 제1 프리커서 구성성분이 상기 각 오목한 곳들 중 가장 깊은 부위들에서 모인다. 도 9c를 참조하면, 상기 제1 프리커서의 나머지 (910)는 평면 증착된다. 제2 프리커서 (920)는 백 콘택트 (522) 상에 제공된다. 도 9d를 참조하면, 상기 제1 프리커서 (910)와 상기 제2 프리커서 (920)는 접촉되어 가열되고, 전기장이 가해진다. 도 9d에 묘사된 바와 같이, 상기 장의 바이어스가 가해지면서, 상기 전기장은 상기 기복진 기판으로부터 적어도 일부의 구리 이온들을 쫓아내려는 경향이 있다. 상기 장의 세기는 오목하지 않은 툴 표면의 위치에서보다 더 높다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 이러한 방식으로, 정전기적 구동력 또한 기저 면에 관하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다. 역시, 상기 장의 방향은 선택될 수 있고, 상기 장의 크기는 제어될 수 있으며, 상기 장은 스위치 온 및/또는 오프될 수 있다. 도 9e를 참조하면, 인듐-갈륨이 풍부한 베타 도메인들은 상기 툴의 상기 기복진 표면의 각 오목한 곳에 대응하는 위치에서 형성되려는 경향이 있다. 상기 전기장이 제거된 후에, 상기 툴은 분리되고 상기 도메인들은 손상되지 않고 그대로 남겨 진다.
실시예
7
도 10a 내지 10d를 참조하면, 본 실시예는 백 콘택트 (1020)의 표면상의 제2 프리커서 (1000)를 포함하는 본 발명의 실시 상태에 관한 것인데, 여기서 제2 프리커서 구성성분은, 평균 양에 비하여 과다한 상기 구성성분을 포함하는 복수의 구성성분 소스들 (1010)을 미리 증착함으로써, 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 증대된다. 역시, 본 실시 상태는 스위칭 가능하고 (예컨대, 온-오프), 조절 가능하며 (예컨대, 장의 세기 (field strength)), 가역적인 (예컨대, 극성 (polarity)) 전기장의 사용을 포함한다.
도 10a를 참조하면, 소스들 (1010)은 상기 백 콘택트 (1020) 상에 에피탁시로 형성된다. 도 10b를 참조하면, 제1 프리커서 (1030)는 툴의 표면상에 제공된다. 상기 제1 프리커서 (1030)와 상기 제2 프리커서 (1000)는 접촉되어 가열되고, 전기장이 가해진다. 도 10c에 묘사된 바와 같이, 상기 장의 바이어스가 가해지면서, 상 기 전기장은 상기 툴의 표면으로부터 적어도 일부의 구리 이온들을 쫓아내려는 경향이 있다. 묘사된 바와 같이, 상기 장은 상기 구리 상에서의 화학적 구동의 방향과 반대이고 역 바이어스라고 불릴 수 있는 힘을 구리 상에 가한다. 이전 실시예들에서와 같이, 상기 장의 방향은 선택될 수 있고, 상기 장의 크기는 제어될 수 있으며, 상기 장은 스위치 온 및/또는 오프될 수 있다. 한편, 상기 소스들 (1010)은 구리가 풍부한 알파 도메인들을 형성한다. 도 10d를 참조하면, 상기 전기장이 제거된 후에, 상기 툴은 분리되고 상기 도메인들은 손상되지 않고 그대로 남겨 진다.
본 발명의 실시 상태들은 비용 면에서 효과적이고 적어도 다음과 같은 면에서 장점이 있다. 본 발명의 실시 상태들은 화학 반응물 내에 상 분리 도메인 구조의 형성을 제어하는 것을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시 상태들은 상기 상 분리 도메인 구조 내에 복수의 도메인 구조의 경계 특성을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시 상태들은 상 분리 도메인 구조를 포함하는 화학 반응물의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시 상태들은 종래 접근법들에 비하여 질의 향상 및/또는 비용의 절감 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "층 (layer)"은 필름, 코팅 및 더 두꺼운 구조를 의미한다. 용어 "코팅 (coating)"은 박막, 후막 및 더 두꺼운 구조를 의미한다. 용어 "조성물 (composition)"은 예컨대 화학 반응물 및/또는 물리 반응물과 같은 (한정되진 않음) 무기 또는 유기 물질을 의미한다. 용어 "셀레나이드 (selenide)"는 원소 셀레늄을 포함하고 개별적인 셀레네이트 염기 (selenate base)를 석출시킬 만큼의 충분한 산소를 포함하지 않는 재료를 의미하는데, 산소는 셀레나이드에 존재할 수도 있다. 용어 "툴 (tool)"은 재활용 또는 다양한 사용을 위해 의도된 기판을 의미한다.
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본 발명은 흡수재 필름 (absorber films) 또는 전계발광 인광물질 (elecroluminescent phosphors)과 같은 광전지 소자들의 제조에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 (트랜지스터용으로 사용되는 것과 같이) 반도체 제조, 또는 (자석 또는 탐지기용으로 사용되는 것과 같이) 초전도체(superconductor)의 제조 등과 관련하여 유용하다. 본 발명의 실시 상태에 대하여 실제로 수많은 용처가 있는데, 이러한 것들은 여기서 자세히 설명되지 않는다.
참조문헌
참조문헌
(1) B.J.Stanbery, "The intra-absorber junction (IAJ) model for the device physics of copper indium selenide-based photovoltaics," 0-7803-8707-4/05 IEEE, presented January 5, 2005, pages 355-358.
(2) Y.Yan, R. Noufi, K.M. Jones, K. Ramanathan, M.M. Al-Jassim and B.J.Stanbery, "Chemical fluctuation-induced nanodomains in Cu(In,Ga)Se2 films," Applied Physics Letters 87, 121904 American Institute of Physics, September 12, 2005.
(3) Billy J. Stanbery, "Copper indium selenides and related materials for photovoltaic devices," 1040-8436/02 CRC Press, Inc., 2002, pages 73-117.
(4) B.J.Stanbery, S.Kincal, L. Kim, T.J. Anderson, O.D. Crisalle, S.P. Ahrenkiel and G. Lippold "Role of Sodium in the Control of Defect Structures in CIS," 0-7803-5772-8/00 IEEE, 2000, pages 440-445.
(5) 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 6-10 June 2005, Barcelona, Spain, pages 1744-1747.
Claims (8)
- 툴(416; 516; 610; 660; 815)과; 그리고상기 툴에 결합된 후면 콘택트(back surface contact)(422; 614; 822; 522; 1020)를 포함하여 구성되며, 상기 툴과 상기 후면 콘택트는 그 사이에 제1 프리커서(410; 510; 612; 662; 810; 910; 1030) 및 제2 프리커서(420; 520; 616; 668; 820; 920; 1000)로부터 형성된 화학 반응물을 구비하며, 상기 툴(416; 516; 610; 660; 815)과 상기 후면 콘택트(422; 614; 664; 822; 522; 1020)는, 상기 툴과 상기 후면 콘택트 중 하나에 상기 화학 반응물이 잔존(remaining)하는 상태에서 서로에 대해 상대적으로 이동가능하고,단위표면적 당 존재하는 프리커서 (precursor)의 구성성분(constituent)의 양을 제어함으로써 상기 화학 반응물 내에서의 상 분리 (segregated phase) 도메인 구조의 형성을 제어하기 위해, 상기 툴(416; 516; 610; 660; 815)과 상기 후면 콘택트(422; 614; 664; 822; 522; 1020)로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 멤버(member)가 기저면 공간 위치(basal plane spatial location)에 관하여 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 변하는 기복(relief)을 정의하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 툴 상에 위치된 상기 제1 프리커서를 상기 후면 콘택트 상에 위치된 제2 프리커서와 접촉시키기 위하여 상기 툴 및 상기 후면 콘택트가 서로에 대해 상대적으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 툴과 상기 후면 콘택트 사이에 전기장을 발생시키기 위하여 상기 툴과 상기 후면 콘택트에 결합된 전압원(voltage source)를 더 포함하며, 상기 전기장은 기저면 공간 위치에 대하여 전기장 강도가 실질적으로 규칙적 및 주기적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1, 2, 3항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 장치는 광전지(photovoltaic) 디바이스를 제조하기 위한 것임을 특징으로 하는 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 광전지 디바이스는 CIS-기반(CIS-based) 광전디 디바이스인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1, 2, 3항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 장치는 반도체의 제조 또는 초전도체(superconductor)의 제조를 위한 것임을 특징으로 하는 장치.
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| US9105797B2 (en) | 2012-05-31 | 2015-08-11 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Liquid precursor inks for deposition of In—Se, Ga—Se and In—Ga—Se |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4322571A (en) * | 1980-07-17 | 1982-03-30 | The Boeing Company | Solar cells and methods for manufacture thereof |
| EP0763859A2 (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | A thin film solar cell comprising a I-III-VI(2) type compound semiconductor for its absorption layer and method for manufacturing the same |
| EP1255305A2 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-06 | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology | Method of producing Cu (In, Ga) (Se,S)2 semiconductor film |
| WO2003026022A2 (en) * | 2001-09-20 | 2003-03-27 | Heliovolt Corporation | Synthesis of layers, coatings or films using surfactants |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6268014B1 (en) * | 1997-10-02 | 2001-07-31 | Chris Eberspacher | Method for forming solar cell materials from particulars |
| US6580026B1 (en) | 1999-06-30 | 2003-06-17 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Photovoltaic cell |
| US6313479B1 (en) | 1999-09-14 | 2001-11-06 | Zhenyu Zhang | Self-organized formation of quantum dots of a material on a substrate |
| US6787012B2 (en) | 2001-09-20 | 2004-09-07 | Helio Volt Corp | Apparatus for the synthesis of layers, coatings or films |
| US6559372B2 (en) | 2001-09-20 | 2003-05-06 | Heliovolt Corporation | Photovoltaic devices and compositions for use therein |
| US6881647B2 (en) | 2001-09-20 | 2005-04-19 | Heliovolt Corporation | Synthesis of layers, coatings or films using templates |
| US6500733B1 (en) | 2001-09-20 | 2002-12-31 | Heliovolt Corporation | Synthesis of layers, coatings or films using precursor layer exerted pressure containment |
| US6593213B2 (en) | 2001-09-20 | 2003-07-15 | Heliovolt Corporation | Synthesis of layers, coatings or films using electrostatic fields |
| US6736986B2 (en) | 2001-09-20 | 2004-05-18 | Heliovolt Corporation | Chemical synthesis of layers, coatings or films using surfactants |
| GB2391385A (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-04 | Seiko Epson Corp | Patterning method by forming indent region to control spreading of liquid material deposited onto substrate |
| AU2004301076B2 (en) * | 2003-08-14 | 2009-11-05 | University Of Johannesburg | Group I-III-VI quaternary or higher alloy semiconductor films |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4322571A (en) * | 1980-07-17 | 1982-03-30 | The Boeing Company | Solar cells and methods for manufacture thereof |
| EP0763859A2 (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | A thin film solar cell comprising a I-III-VI(2) type compound semiconductor for its absorption layer and method for manufacturing the same |
| EP1255305A2 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-06 | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology | Method of producing Cu (In, Ga) (Se,S)2 semiconductor film |
| WO2003026022A2 (en) * | 2001-09-20 | 2003-03-27 | Heliovolt Corporation | Synthesis of layers, coatings or films using surfactants |
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