• 제목/요약/키워드: 결정성장속도

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연속 성장법으로 성장된 Mn-Zn Ferrite 단결정 특성 및 결함 (Properties and defects of Mn-Zn Ferrite single crystals grown by the modified process)

  • 정재우;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.23-33
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    • 1991
  • Mn-Zn Ferrite는 단결정을 성장하기 위하여 용융하는 동안 불균질 용융과 ZnO휘발의 고유특성을 갖는 재료이다. 그 결과로, 결정성장축을 따라 양이온의 분포가 불균일 하게 된고 또한 기존의 Bridgman법에서는 도가니내에서 용융대가 장시간 유지됨으로써 백금입자가 결정안으로 침입하게된다. 이들은 훼라이트의 자기적 성질을 저하시키는 성질을 갖고 있다. 그러나 새로운 성장법에서는 이러한 단점들을 극복하고 양질의 단결정을 얻기 위하여 결정성장 인자들의 관계를 고찰하였으며 그 인자들은 다음과 같다 : 도가니내의 melt 높이, melt의 표면장력과 밀도, 계면에서의 melt거동, 도가니와 고액계면의 형상, 원료공급속도, 결정성장속도. 아울러, 성장된 결정의 조성을 분석하였을 때 초기조성과 비교하여 $\textrm{Fe}_2\textrm{O}_3$ 1.5 mol%, MnO, Zn 2.0 mol% 이내로 조성 변동은 각각 억제되었고 성장결정면 (110)에서 화확적인 etching 법을 이용하여 광학현미경을 통해 결정내부등을 관찰하였으며, 자기적 특성등을 측정하였다.

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승화법으로 성장된 AlN 결정의 성장 양상에 관한 연구 (A study on the growth morphology of AlN crystals grown by a sublimation process)

  • 강승민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.242-245
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    • 2009
  • 종자결정을 사용하지 않고 AlN 결정을 승화법으로 성장하였으며, 결정이 성장되는 양상을 고찰하였다. AlN 결정으로 성장된 상은 다결정 상이었으며, 약 $60\sim160\;{\mu}m$의 크기를 가졌으며, $0.2\sim0.5\;{\mu}m/hr$의 성장 속도로 성장되었다. 성장된 결정구조는 AlN 결정의 결정 구조가 반영된 육방정계의 결정상으로 성장되었음을 관찰하였으며, 주상 구조(columnar structure)로 성장된 후 횡적 성장(lateral growth)하는 양상을 보이면서 대형화됨을 알 수 있었다. 성장된 결정의 표면에서는 다량의 pinhole이 관찰되었으며, 광학현미경과 SEM을 이용하여 성장 morphology의 변화과정을 고찰하였다.

종자결정을 활용한 다결정 규소 잉곳 내의 구조적 결함 규명 (Structural defects in the multicrystalline silicon ingot grown with the seed at the bottom of crucible)

  • 이아영;김영관
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.190-195
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    • 2014
  • 방향성 응고법으로 잉곳을 성장시킬 때 발생하는 온도 구배에 의해 잉곳 내에 결함이 생성되고 잔류 응력이 남게 된다. 이 결함과 잔류 응력은 잉곳의 성장 조건에 따라 달라지며, 웨이퍼의 특성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 성장 속도의 변화에 상관 없이 대부분의 잉곳에서는 하부 영역에 비해 상부 영역에서 결정립과 쌍정경계의 크기가 작았으며, 결정립계뿐만 아니라 결정립 내에도 전위 밀도가 높았다. 이것은 상부 영역에서 성장 중에 받는 열 응력이 하부 영역보다 크다는 것을 암시한다. 두 잉곳 간의 차이를 보았을 때에는 성장 속도가 느린 잉곳에서 전위 밀도가 감소하였으며, 웨이퍼의 평탄도, 뒤틀림, 휨, 절단자국이 낮게 측정되었다. 따라서 다결정 성장 공정에서는 냉각 속도가 결함이나 잔류 응력의 발생에 미치는 영향이 크며, 그로 인하여 웨이퍼의 특성이 달라지는 것을 알 수 있었다.

연속성장법에 의한 Silicon 단결정 연속성장 (Silicon Single Crystal Growth by Continuous Crystal Growth Method)

  • 인서환;최성철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.117-124
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    • 1993
  • 연속성장법은 crystal growth chamber의 상부에 있는 reservoir에서 원료 분말을 연속적으로 공급하면서 도가니 하부에 용융대를 형성시킨 후, 종자결정을 용융대에 dipping하여 회전시키면서 아래로 끌어내려 단결정을 성장시키는 방법이다. 본 연구에서는 연속 성장법을 이용하여 silicon 단결정을 육성시켰으며 연속성장에 영향을 미치는 인자는 critical melt level, 원료공급속도, 성장속도, graphite crucible과 gruphite susceptor의 형태, work coil의 위치에 따른 graphite susceptor의 수직온도구배, 중력과 종자결정의 회전에 의한 원심력이 용융대의 안정화에 미치는 영향과 용융액 표면에서 일어나는 소결현상에 관해 고찰하였다.

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Hydride Vapor Phase Epitaxy를 이용한 Sapphire기판 상에 GaN후막의 성장특성에 관한 연구 (Study on the Growth Characteristics of Think GaN on Sapphire Substrate Using Hydride Vapor phase Epitaxy)

  • 이정욱;유지범;변동진;금동화
    • 한국재료학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.492-497
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    • 1997
  • HVPE를 이용하여 sapphire기판 위에서 후막 GaN의 성장특성을 조사하였다. 성장온도가 100$0^{\circ}C$에서 110$0^{\circ}C$로 증가하여도 성장속도는 영향을 받지않고 50-60$\mu\textrm{m}$/hr의 성장속도를 나타내었으나 표면특성과 결정성은 향상되었다. 110$0^{\circ}C$에서 성장된 후막 GaN는 DCXRD측정결과 451arcsec의 반티폭을 나타내었으며, PL측정결과 10K에서 19meV의 반치폭을 나타내었다. Ga 공급원의 온도가 93$0^{\circ}C$에서 77$0^{\circ}C$로 감소하여도 성장속도는 영향을 받지 않았으나, 77$0^{\circ}C$의 온도에서 GaN의 결정성이 향상되었다. HCI의 양이 5sccm에서 20sccm으로 증가함에 따라 성장속도가 15$\mu\textrm{m}$/hr에서 60$\mu\textrm{m}$/hr으로 증가하였으며, 표면특성도 향상되었다.

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표면 조도에 따른 구리박막의 실시간 고유인장응력 거동 (The Effect of Surface Roughness on In-Situ Intrinsic Tensile Stress Behavior in Cu Thin)

  • 조무현;류상;김영만
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.63-63
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    • 2008
  • Volmer-Weber 형의 성장을 하는 구리박막은 두께 증가에 따라 초기 압축, 인장, 2차 압축응력의 독특한 3단게 응력거동을 보인다. 인장응력의 경우 일반적으로 박막 두께 증가에 따른 과잉 부피를 줄이기 위해 결정립 성장 및 결정립 병합이 인장응력을 일으킨다고 보고되고 있다. 박막 증착시 결정립 크기는 증착속도, 증착된 원소의 이동도, 섬의 핵생성 속도 등 여러 가지 인자의 상호작용에 의해 결정되므로, 본 연구에서는 각각 다른 표면조도를 갖는 기판을 사용하여 결정립 성장 및 결정립 병합을 다르게 함으로써 고유인장응력 기구를 밝히고자 한다.

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Traveling solvent Floating Zone법에 의한 $Y_3Fe_5O_{12}$단결정 육성 (Single Crystal Growth of $Y_3Fe_5O_{12}$ by the Traveling solvent Floating Zone(TSFZ) Method)

  • 이동주;신건철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.39-50
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    • 1991
  • 적외선 집중가열 방식의 FZ장치를 이용하여 floation zone 결정 성장기술을 변형한 traveling solvent floating zone(TSFZ)기술로 yttrium iron garnet(YIG: Y3Fe5O12) 단결정을 성장하였다. 또한 TSFZ기술을 확립하기 위하여 단결정 성장시 미치는 여러 가지 영향을 조사하였다. 성장된 YIG결정은 직경이 5~6mm, 길이가 15~36mm이었으며, 이때 성장조건은 성장속도 1mm/h, 회전속도 30rpm, gas flow rate 0.2 1/min, zone aspect ratio 0.9~1, convexity 0.29이었다.

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Rushton type 반회분식 반응기에서 염화은 반응성 결정화에 관한 연구 (Study on the reaction crystallization of silver chloride in Rushton type semi-batch reactor)

  • 이종석;김우식
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.609-619
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    • 1996
  • Rushton type 반회분식 반응기에서 염화은의 반응성 결정화 과정에 미치는 인자들에 대해 실험적으로 연구하였다. 용액 교반속도, 반응물의 주입속도, 주입방법 및 반응물의 농도 등의 인자가 염화은 결정의 크기 및 크기 분포에 뚜렷한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실험결과로부터 염화은 반응성 결정화에서 용액 내에서의 염화은 과포화 농도 및 과량 이온의 농도 그리고 결저입자 주의에서의 물질전달속도 등의 변화가 이와 같은 인자들과 상호 연관이 있으며 이것이 결정핵 생성 및 성장과정에 직접적으로 영향을 미친 것으로 추론하였다. 그러나, 본 연구에서 실험한 인자들에 의한 염화은의 형태 변화는 나타나지 않았다.

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Floating zone 법에 의한 $SrTiO_3$단결정 성장 ($SrTiO_3$ single crystal growth by floating zone method)

  • 전병식;조현;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.87-93
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    • 1995
  • Floating zone법으로 strontium titanate 단결정을 육성하였다. 성장조건은 공기 분위기하에서 성장속도 3mm/hr, 상부축 회전속도 20~25rpm, 하부축 회전속도 15~20rpm이었으며 육성한 단결정은 옅은 갈색을 띄고 있었으며 투명하였고 annealing 후 색깔이 옅어짐을 확인할 수 있었다. 성장방위는 [112] 방향이었으며 XRD, EDS로 화학양론적인 조성은 $SrTiO_3$단일 결정상임을 알 수 있었다. $350^{\circ}C$, KOH용액에서 5분동안 chemical etching하여 etch pit pattern을 조사하였으며 상온하에서$350^{\circ}C$의 온도 범위에서 유전상수 값을 조사하였다.

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융액인상법에 의한 코런덤 단결정 육성 (Crystal Growth of Corundum by Czochralski Technique)

  • 박로학;유영문;이영국
    • 한국결정학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.11-17
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    • 1993
  • 융액인상법에 의해 코런덤 단결정을 육성하였다. 인상속도, 회전속도, 융액온도 등 결정육성 요소가 결정 의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 양질의 결정을 육성하기 위한 최적 인상속도는 4.0 mm/hr, 회전속도는 30rpm이었다. 코런덤 결정에서 가장 중요한 결합은 기포이었으며, 기포발생을 억제할 수 있는 융액의 온도제어 방법을 논의하였다. 육성된 결정의 성장방위는 (0001)이었으며, 이 방위는 가장 빠른 성장속도를 갖는 것으로 판단되었다. 흡수 스펙트럼 을 측정하여 Cr3+이온의 흡수천 이를 확인하였다.

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