0장 비정질 반도체의 응용분야
   0.1 태양전지 ... 1
      0.1.1 태양전지의 발전원리와 특징 ... 2
      0.1.2 비정질 실리콘 태양전지의 특성 ... 2
      0.1.3 비정질 실리콘 태양전지의 응용 ... 9
      0.1.4 비정질 실리콘 태양전지와 그 응용 ... 9
      0.1.5 비정질 실리콘 태양전지를 이용한 태양발전 시스템 ... 11
      0.1.6 비정질 실리콘 태양전지의 미래전망 ... 11
   0.2 광 센서 ... 11
      0.2.1 비정질 실리콘 광 센서 ... 12
      0.2.2 비정질 실리콘 칼라센서 ... 12
      0.2.3 이미지 센서 ... 14
   0.3 광감도 ... 15
      0.3.1 비정질 Se 감광체 ... 16
      0.3.2 비정질 Si 감광체 ... 17
   0.4 박막 트랜지스터 ... 18
      0.4.1 비정질 Si TFT ... 20
      0.4.2 다결정 실리콘 TFT ... 22
   0.5 촬상관 ... 23
      0.5.1 a-Se계 촬상관 ... 25
      0.5.2 비정질 Si 촬상관 ... 25
   0.6 비정질 Si 발광소자 ... 26
   0.7 전기적인 스위칭 소자 ... 28
   0.8 광 메모리 소자 ... 29
   0.9 적외광 화이버 ... 31
1장 서론 ... 33
   1.1 비정질 반도체의 정의 ... 33
   1.2 비정질 반도체의 분류 ... 35
   1.3 비정질 반도체의 역사 ... 36
2장 비정질 구조와 결함 ... 38
   2.1 네트워크 구조 ... 38
      2.1.1 연속 랜덤(random) 네트워크(CRN)모델 ... 38
      2.1.2 글래스 상태와 글래스 전이 ... 40
      2.1.3 화학적 질서 ... 42
      2.1.4 중거리 질서와 구조의 산란 ... 45
   2.2 구조 결함 ... 45
      2.2.1 비정질 구조에서 결함이란 ... 45
      2.2.2 여러 가지 타입의 결함과 결함 평가법 ... 47
      2.2.3 수소 주입 방법과 결함 ... 54
      2.2.4 열평형 결함 ... 56
      2.2.5 광생성 결함 ... 63
3장 전자 상태와 광학적 성질 ... 65
   3.1 전자상태 ... 65
      3.1.1 밴드 구조와 에너지 갭 ... 65
      3.1.2 밴드 에지(Band Edge) 전자상태 ... 68
      3.1.3 구조결함 ... 72
   3.2 기초 흡수단(edge) 스펙트럼 ... 75
      3.2.1 비직접 천이 모델과 Tauc 영역 ... 76
      3.2.2 지수함수적 Tail 흡수 ... 79
   3.3 국재준위가 관여한 광학과정 ... 80
      3.3.1 전자·phonon 상호작용 ... 80
      3.3.2 광 흡수와 루미네슨스(Luminescence) ... 81
   3.4 광생성 캐리어의 완화 ... 83
      3.4.1 제미네이트(Geminate) 재결합 과정 ... 83
      3.4.2 밴드 테일 포토루미네슨스 ... 85
4장 전기적 성질 ... 88
   4.1 전기전도 기구 ... 88
      4.1.1 밴드 전도와 이동도 단 ... 88
      4.1.2 호핑(Hopping)전도 ... 90
   4.2 열평형 캐리어의 전송 특성 ... 92
      4.2.1 전기전도도 ... 92
      4.2.2 열기전력 효과 ... 94
      4.2.3 홀 효과(Hall effect) ... 97
   4.3 비열평형 캐리어의 수송 특성 ... 99
      4.3.1 국재준위의 비열평형 통계 ... 99
      4.3.2 정상 광전도 특성 ... 102
      4.3.3 과도(過度)광전도 특성 ... 108
5장 테트라헤럴드계 재료제작법 ... 113
   5.1 각종 제작법 ... 113
      5.1.1 플라즈마 CVD법(고주파 플라즈마 CVD법) ... 117
      5.1.2 ECR 플라즈마 CVD법 ... 118
      5.1.3 반응성(마그네트론) 스퍼터링법 ... 120
      5.1.4 이온화 글러스터 비임 법 ... 120
      5.1.5 열 CVD법, HOMOCVD법 ... 121
      5.1.6 직접광 CVD법, 수은 증감광 CVD법 ... 121
   5.2 플라즈마 CVD장치와 안전대책 ... 123
      5.2.1 원료 가스 도입계 ... 124
      5.2.2 반응 용기 ... 125
      5.2.3 가스 배기계 ... 126
   5.3 플라즈마 CVD법에서의 막제작 순서 ... 127
   5.4 플라즘나 CVD법에 의한 수소화 비정질 Si막 성장과정 ... 131
      5.4.1 플라즈마 중에서의 반응과 막성장 지배 래디컬 ... 132
      5.4.2 막성장 표면반응 ... 133
      5.4.3 막 제작 조건과 막질 ... 135
   5.5 Si계 합금재료와 미결정 Si 재료의 제작과 제어 ... 139
      5.5.1 비정질 Si-Ge 박막 ... 139
      5.5.2 비정질 Si-C 박막 ... 140
      5.5.3 미결정 Si 박막 ... 142
6장 테트라헤드럴계 재료 ... 145
   6.1 서론 ... 145
   6.2 비정질 Si에 포함된 수소 ... 146
      6.2.1 수소의 측정 방법 ... 146
      6.2.2 막중 수소의 결합상태 ... 148
      6.2.3 물성에의 영향 ... 149
   6.3 불순물 ... 151
      6.3.1 불순물의 종류와 밀도 ... 152
      6.3.2 물성에의 영향 ... 153
   6.4 도핑(DOPING) ... 154
      6.4.1 도핑 방법 ... 154
      6.4.2 메카니즘 ... 154
      6.4.3 막물성에의 영향 ... 155
   6.5 비정질 실리콘 합금 ... 156
      6.5.1 특징과 분류 ... 156
      6.5.2 물성 데이터 ... 157
   6.6 초격자 구조 ... 159
      6.6.1 비정질 초격자의 의미 ... 159
      6.6.2 광학적 특성 ... 161
      6.6.3 전기적 특성 ... 161
   6.7 미결정 Si, 박막다결정 Si, 나노 Si ... 163
      6.7.1 미결정 실리콘 ... 163
      6.7.2 박막다결정 실리콘 ... 164
      6.7.3 나노 실리콘 ... 165
7장 칼코게나이드계 재료 ... 168
   7.1 서론 ... 168
   7.2 다양성과 준안정성 ... 170
      7.2.1 조성의 자유도 ... 170
      7.2.2 결정화·글래스 전이·제조법 의존성 ... 173
   7.3 토포러지·화학결합과 물성 ... 175
      7.3.1 단거리 구조와 속박 모델 ... 175
      7.3.2 중거리 구조 ... 178
      7.3.3 평균 배위수 의존성 ... 181
      7.3.4 형식가전자 궤도 모델 ... 182
      7.3.5 온도·압력의존성 ... 186
   7.4 구조·물성의 제어 ... 188
      7.4.1 다층막(초격자막) ... 188
      7.4.2 이방성 비정질 반도체 ... 188
   7.5 전자·정공·이온 ... 190
      7.5.1 pn제어 ... 190
      7.5.2 핫-캐리어와 충돌전리 ... 192
      7.5.3 이온전도성 비정질 반도체 ... 194
      7.5.4 광 도프 현상 ... 196
      7.5.5 비선형 효과 ... 198
8장 불순물 첨가와 pn제어 ... 201
   8.1 서론 ... 201
   8.2 불순물 첨가(도핑) ... 203
      8.2.1 결정 반도체에서의 도핑 ... 203
      8.2.2 비정질 반도체에서의 도핑 ... 205
      8.2.3 도핑에 의한 결함 발생 ... 207
   8.3 수소와 비정질 실리콘의 pn제어 ... 208
      8.3.1 pn제어에 있어서 수소화의 역할 ... 208
      8.3.2 국재준위 밀도분포 모델과 pn제어 ... 211
      8.3.3 도핑 메카니즘과 결함발생 모델 ... 217
      8.3.4 화학평형에 의한 가전자 제어 ... 221
   8.4 칼코게나이트계 재료의 pn제어 ... 223
      8.4.1 결함모델과 국재준위 밀도분포 ... 223
      8.4.2 비정질 Se의 pn제어 ... 227
      8.4.3 분자상(分子狀) 도핑3) ... 231
   8.5 결론 ... 231
9장 광유기 현상 ... 233
   9.1 수소화 비정질 실리콘의 광열화 ... 233
      9.1.1 전기 전도도 ... 233
      9.1.2 결함밀도 ... 235
      9.1.3 포토 루미네슨스 피로 ... 240
      9.1.4 결함생성에 대한 모델 ... 241
   9.2 테트라헤드럴계의 광유기 스핀 ... 246
      9.2.1 수소화 비정질 Si의 저온에서의 광유기 ESR ... 246
      9.2.2 a-Sil-xNx : H의 광유기 ESR ... 248
   9.3 칼코게나이드계의 광유기 효과 ... 251
      9.3.1 광유기 ESR ... 252
      9.3.2 광유기 광흡수 ... 256
      9.3.3 포토 루미네슨스 ... 256
      9.3.4 광전도대와 교류전도대 ... 257
      9.3.5 칼코게나이드계와 테트라헤드럴계의 비교 ... 258
   9.4 실리카 글래스의 광유기 결함과 광흡수 ... 260
   9.5 광흑화와 광구조 변화 ... 261
      9.5.1 광흑화 현상 ... 262
      9.5.2 광구조 변화 ... 264
      9.5.3 광구조 변화의 미시적 모델 ... 266
참고문헌 ... 269
찾아보기 ... 283