• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.389-394
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• 1997

경각형 결정화에 의하여 벤젠-사이클로헥산 혼합물로부터 벤젠의 결정화에서 결정에 내포된 불순물(사이클로헥산)의 분포가 조사되었다. 결정의 순도에 미치는 결정성장속도의 영향을 파악하였으며 모든 실험결과는 Wintermantel 모델에 의해 도시될 수 있었다. 결정의 순도는 과냉각 정도가 클수록, 주입조성이 낮을 수록, 결정성장속도가 클 수록 낮았으며 결정성장속도는 불순물의 내포를 지배하는 가장 중요한 변수이다. 결정화 초기에 형성된 결정은 불순물을 많이 내포하고 있으며 결정의 두께가 증가함에 따라 불순물은 잔여용융액쪽으로 이동되어 배제됨을 알 수 있었다. 경막결정화에서 결정에 내포된 불순물은 일정두께의 결정층에 온도구배를 이용하여 결정을 부분용해시키면 불순물의 확산에 의하여 제거될 수 있음을 알 수 있었다.

• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권5호
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• pp.184-190
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• 2008

단순 침전법으로 타원, 땅콩, 아령, 바디가 있는 구형 모양의 $CaMoO_4$ 결정을 합성하였다. $Ca^{2+}$ 이온과 $MoO_4^{2-}$ 이온 농도가 증가함에 따라서 $CaMoO_4$의 형태는 차원형에서 땅콩 모양과 아령 모양을 거쳐서 마디가 있는 구형 모양으로 전개됨을 확인하였다. 이러한 $CaMoO_4$ 결정의 형태의 전개는 프랙탈 메커니즘에 기인한다. 타원형의 양 끝 부분에서부터 가지를 치면서 결정 성장이 시작된다. 1차와 2차 프랙탈 성장에 의해서 땅콩 모양과 아령 모양이 각각 형성되었다. 아령 모양에서 더 프랙탈 성장을 하여 최종적으로 마디가 있는 구형이 형성되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권1호
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• pp.32-34
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• 2015

PVT(Physical vapor transport)법으로 벌크형 종자 결정을 이용하여 AlN 단결정을 성장 시켰다. 성장과정은 고주파 유도 가열 코일을 이용한 방법으로 진행되었다. 카본 도가니의 하단에 원료 분말을 장입하고 종자 결정은 도가니의 상부에 부착하였다. 성장 조건으로 온도는 $2000{\sim}2100^{\circ}C$ 사이에서 이루어 졌으며 챔버내 압은 $1{\times}10^{-1}{\sim}200$ Torr로 유지하였다. 또한 가열 위치를 결정짓는 hot-zone 조절이 성장의 시간이 진행됨에 따라 수정되었다. 이러한 조건하에 약 600시간 성장시킨 결과로 장축 직경 17 mm 두께 7 mm의 AlN 단결정이 얻어졌으며, Laue X-Ray 장치을 이용하여 성장된 결정의 방향을 조사한 결과 R방향[011]으로 성장 되었음을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.3-3
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• 2008

21 세기 제 3의 산업혁명을 가져올 것으로 기대되는 나노기술(NT), 정보기술(IT), 바이오기술(BT)은 전 세계 과학자들의 마음을 사로잡고 있다. 이 가운데 나노기술은 전자산업에 응용시 그 기대효과는 우리가 상상하는 이상의 것이라 예상하고 있다. 나노기술에 특히 관심을 가지는 이유는 물질이 마이크로미터 크기로 작아져도 벌크 물질의 물리적 특성이 그대로 유지되지만, 나노미터 크기가 되면서 우리가 경험하지 못했던 새로운 물리적 특성들이 발현되기 때문이다. 그 특성에는 양자구속효과, Hall-Petch 효과, 자기효과 등이 있다. 나노기술의 구현은 양자점과 같은 영차원 나노입자, 나노와이어, 나노막대, 나노리본 등과 같은 직경이 100nm 이하의 일차원 구조의 나노물질 및 나노박막과 기타 100nm 이하의 나노구조물들이 사용된다. 현재 일차원 구조를 이용한 전자디바이스화 연구는 결정성장을 정확하게 조절하는 합성기술 합성된 일차원 나노물질의 물리적 특성을 지배하는 각종 파라미터들과 물리적 특성들과의 상관관계 정립, 나노와이어를 이용한 Bottom-up 방식에 의한 조립기술 확보를 위해 활발히 진행 중이다. 하지만 나노구조의 특성을 확인하는 형태의 연구일 뿐, 실제 디바이스화에는 여전히 많은 과제를 안고 있다. 본 연구에서는 산화아연을 기반으로 한 고품위 능동형 산화물 나노구조의 다양한 성장방법 및 물성 평가에 대해 연구하였다. 성장장비로는 MOCVD와 스퍼터링을 이용하여 대면적 균일 성장을 이룰 수 있었다. 특히 실제 광전소자에 응용요구에 알맞은 Bottom-up 방식에 의한 수직성장 기술, 길이/직경 비 향상 기술, 결정성 향상 기술, 저온성장 기술, Dimension 조절 기술 Interfacial layer 제거 기술 등을 중점적으로 연구하였다. Dimension 조절 기술로 p-Si 기판위에 성장된 나노 LED에서는 밝은 emission을 관찰하였으며, 세계에서 최초로 스퍼터링을 이용하여 4인치 웨이퍼에 대면적 수직 성장하였다. 최근에는 선택적 삼원계 씨앗층을 이용한 길이/직경 비가 매우 향상된 MgZnO 나노와이어를 Interfacial layer 없이 수직으로 성장하여 산화물 전계방출 에미터로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권4호
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• pp.378-385
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• 1995

분자션 에피텍시얼(MBE)법, 액상 에피텍시열(LPE)법과 마이크로 인상($\mu$ - PD)법 에 의한 단결정 성장에 있어서의 새로운 접근을 논의하였다. 재료로써는 Bi-Sr-Ca-Cu계, $K_3Li_2Nb_5O_{15}$계의 산화물을 사용하였으며, 비평형영역으로 부터의 고품질(균일 조성 및 저결함 밀도) 결정성장은 원자수준의 계면제어에 의해 가능함을 고찰할 수 있였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.603-608
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• 2015

일반적으로 결정은 계면에 따라 그 성장속도가 다르기 때문에 계면의 성장을 제어함으로써 다양한 형태의 결정입자를 얻는 것이 가능하다. 알루미나의 경우 산업적 이용범위가 다양해지고 있어, 다양한 크기 또는 종횡비가 다른 다양한 형상의 분말이 요구되기도 한다. 용융염(molten-salt)을 이용하여 세라믹 입자를 성장시킬 경우, $800{\sim}900^{\circ}C$ 이상에서 용융되는 salt의 조건을 변화함으로써 세라믹 입자의 결정 성장 방향을 제어할 수 있는데, 알루미나의 경우 주로 판상형으로 입자가 성장하게 되며, 이때 salt의 ionic strength에 따라 판상형으로 성장하는 결정의 성장 속도를 제어하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 NaCl, $Na_2SO_4$, $Na_3PO_4$를 이용하여 ionic strength가 다른 다양한 salt 조건에서 알루미나 입자를 성장시켰으며, 이들이 알루미나 결정 성장에 미치는 영향과 온도, 농도 변화에 따라 형성되는 알루미나의 크기 및 형상의 변화에 관하여 연구하였다.

• 공업화학
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• 제7권2호
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• pp.308-314
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• 1996

경막형 결정화기에서 벤젠-시클로헥산 혼합물로부터 벤젠의 결정성장속도가 조사되었다. 결정성장속도는 경막결정화기의 냉각벽에 부착되는 결정의 양으로부터 얻어진 결정두께와 시간에 대한 상관관계식으로부터 결정되었다. 결정성장속도와 결정의 표면온도와, 용융액의 온도의 차로 정의되는 과냉각정도와의 상관관계가 얻어졌다. 이 이성분 공융계에 대한 결정성장속도는 과냉각정도의 2승에 비례하였다. 경막결정화기의 열전달 및 물질전달 속도에 근거하여 결정의 표면온도 및 결정두께를 예측할 수 있는 모델식이 제시되었다. 5wt% 및 10wt%의 시클로헥산을 포함한 벤젠-시클로헥산 혼합물에 대하여 여러 다른 냉각온도에서 실험적으로 얻어진 결정두께의 자료와 모델식으로 계산된 결과가 비교되었다.

• 한국재료학회지
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• 제4권7호
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• pp.750-758
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• 1994

본 연구에서는 반구형(HSG) 다결성 실리콘 박막을 제조하여 박막에 존재하는 결정립들의 특성과 각 결정립들의 형성기구를 예측하고자 하였다. LPCVD법으로 실리콘 박막을 증착하여 미세구조를 관찰, 분석한 결과 $575^{\circ}C$ 증착온도에서 HSG 다결정 실리콘 박막이 형성되었음을 관찰하였다. 이 HSG 박막은 비정질 및 결정질 상으로 구성되어 있었으며 결정립은 박막의 표면에 존재하는 upper grain들과 $SiO_{2}$와의계면에 존재하는 lower grain들로 구분되었다. Upper grain은 실리콘 원자의 표면확산에 의하여 형성되었으며, lower grain은 고상성장에 의하여 형성되었다. 성장한 결정립들의 성장방위를 분석한 결과 주로 upper grain은 <110>, lower grain은 <311>과 <111>방위를 나타내었다. 이러한 방위관계는 각 결정립들의 형성기구(formation mechanism)의 차이에 기인한다고 사료된다. 또한 HSG박막의 미세구조와 진공열처리한 시편을 관찰한 결과 HSG 박막의 형성은 실리콘 원자의 표면확산에 의해 지배됨을 알았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권3호
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• pp.383-387
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• 1998

대구경(직경 4inch이상) $CaF_2$ 단결정성장을 위하여 vacuum-Bridgman 장치를 구성하였으며, 성장속도 2mm/hr, 성장온도구배 $12^{\circ}C$/cm의 조건하에서 성장한 $CaF_2$ 단결정은 우수한 물성을 갖는 것으로 분석되었다. 우산형(umbrella shape)의 Mo thermal reflector를 사용한 경우에 polycrystalline으로의 성장을 제거할 수 있었다. 성장우선방위는 (111)면이었으며, 분말 XRD법에 의한 peak로부터 $5.460\AA$의 격자상수를 구하였다. 또한 XRD분석에 의하면 제2상은 형성되지 않았으며, EPD값은 $1.4{\times}10^4 \textrm{cm}^{-2}$이었다. 성장된 결정은 UV영역의 광학부품용도로 사용하기에 적합한 투과율 91%이상의 특성을 나타내었다.