• 제목/요약/키워드: 결함 성장

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차세대 전자소자용 실리콘 나노와이어 성장 및 특성 분석

  • 서동우;김성복;김용준;이명래;류호준
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.36.1-36.1
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    • 2011
  • 1차원 양자 구속 효과로 인해 우수한 전하 전송 특성을 갖는 나노선을 차세대 전자소자에 응용하기 위한 일환으로, 실리콘 기판 상에 동일한 실리콘 나노선을 성장하고 이의 미세구조 특징을 분석하였다. 실리콘 나노선은 Au 시드층을 형성한 후 화학기상증착법을 이용한 VLS (vapor-liquid-solid) 공법으로 성장시켰으며, 시드층의 크기에 따른 나노선의 구조 특성을 이미지 프로세싱을 통해 통계분석하였다. 성장된 실리콘 나노선의 결정구조와 성분을 고해상도 투과전자현미경과 EDAX를 이용하여 분석하였으며, 성장 온도 조건에 따른 나노선의 morphology 특성도 실시하였다. 그 결과 Au 시드층의 성분이 나노선과 기판의 계면에서 상당 부분 잔류함과, 성장된 나노선에는 쌍정 결함(twin defect) 등의 결정구조 변화가 수반됨을 알 수 있었다. 또한 금속 시드층의 평균 입도와 성장 온도 및 소스 가스 유량 조절함으로써 실리콘 나노선의 직경과 길이를 최적화 할 수 있었다. 이를 통해 향후 공정 스케일 다운의 한계 상황에 도달하고 있는 반도체 트랜지스터 소자를 대체할 수 있는 나노선 반도체 소자에 대한 공정기술 개발과 이를 이용한 다양한 응용 분야도 동시에 제시할 수 있게 되었다.

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유기결정 meta-Nitroaniline(mNA)의 과냉법에 의한 단결정 성장과 극성 외형의 이상성 (Supercooled melt growth and abnormal polar morphology of meta-Nitroaniline(mNA))

  • 류기한;윤춘섭
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.349-358
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    • 1997
  • 비선형 광학 유기물질 meta-Nitroaniline(mNA)의 고품질 단결정을 과냉법을 사용하여 성장시키는데 처음으로 성공 하였다. 정제한 mNA를 녹인 뒤, 0.1 K의 일정한 과냉각 상태에서 종자 결정을 도입하여 하루 동안 크기가 약 $20{\times}15{\times}15 \textrm {mm}^3인 우수한 품질의 단결정을 성장시켰다. 성장된 결정의 전체적인 외형상 특징은 한쪽 방향으로만 성장했다는 것이다. 성장한 방향으로는 잘 발달된 {111}면과 {021}면으로 형성되어 있으나, 성장하지 않을 반대쪽 방향으로는 결정면이 생기기 않았다. 결정 성장이 이루어지는 방향은 파이로 전기적 방법으로 측정한 결과, [001] 방향으로 판명되었다. 성장된 결정의 결함 구조 특성은 싱크로트론 X-선 topography를 이용하여 조사하였으며, 비선형 광학 특성은 2차 조화파 변환 효율 및 광손상 문턱 값 측정으로 조사하였다.

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식물공장 광원의 색조합에 따른 광합성활성화에 관한 연구 (A Study on The Photosynthesis Accelerate by Light Color Composition in Plant Factory)

  • 홍지완
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.368-375
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    • 2016
  • 본 연구는 식물에 대한 LED 광색별 성장을 실험하여 효율적인 식물공장 광원에 대한 기준을 제시하기 위하여 수행되었다. 실험은 Red-LED와 Blue-LED, White-LED 광환경에서 식물의 성장과 이산화탄소 감소를 측정하여 확인하였다. 식물의 성장은 Red-LED에서 성장이 가장 높게 나타났다. White-LED는 Red-LED와 유사한 경향을 보였지만, 시간이 경과 할수록 Red-LED의 성장이 높은 경향을 보였다. Blue-LED는 가장 낮은 성장을 보였다. 그리고 혼합광과 단색광의 광합성정도를 확인한 결과 Red-LED와 Blue-LED를 조합한 광원에서 이산화탄소 감소가 높게 나타났으며 적색광이 많을수록 이산화탄소의 감소도 높게 나타났다. 이와 같은 실험 결과 토대로 혼합광과 백색광에서의 성장을 비교 측정한 결과, 적색 4개, 청색 2개의 비율의 광원에서 식물의 성장이 높게 나타났다. 따라서 식물공장에서 식물의 효율을 높이고 성장을 촉진하기 위해서는 백색의 단색광을 사용하는 것 보다 적색광을 사용하거나, 적색과 청색을 혼합하여 사용하여 파이토크롬 효과를 높이는 것이 바람직하다는 것이 확인되었다. 특히 백색광만 사용하는 경우 성장 초기에는 한해서 사용해야 하며 성장이 잎이 커짐에 따라 적생광이 강한 광을 사용하는 것이 효과적이다.

한국경제의 추세성장률 하락과 요인분해 (A Slowdown in Korea's GDP Trend Growth and Its Decomposition)

  • 석병훈;이남강
    • 경제분석
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    • 제27권2호
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    • pp.1-40
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    • 2021
  • 본 연구는 1981년부터 2019년까지 한국의 생산가능인구 1인당 실질 GDP 추세성장률을 추정하기 위해 추세성장률이 임의보행을 따르는 비관측요인모형을 사용한다. 추정 결과, 추세성장률은 외환위기를 극복하던 시기인 2000년 전후를 제외하고 1980년대 후반부터 2010년대 초반까지 지속해서 하락하였다. 추세성장회계를 통해 추세성장률 하락요인을 분석한 결과, 지속적인 추세성장률 하락은 노동생산성 둔화와 관련이 깊은 것으로 나타났다. 구체적으로 살펴보면, 1988년부터 1998년까지의 추세성장률 1차 하락기는 외환위기 이전부터 둔화되기 시작한 노동증강 총요소생산성에 가장 큰 영향을 받았다. 이러한 결과는 외환위기로 추세성장률이 하락했다는 가설과는 배치되는 것이다. 한편 부진한 투자는 2002년부터 2012년까지의 2차 하락기의 중요한 배경인 것으로 나타났다.

Si (111) 기판 위에 다양한 AIN 완충층을 이용한 GaN 성장과 특성 비교 (Comparison of growth and properties of GaN with various AlN buffer layers on Si (111) substrate)

  • 신희연;이정욱;정성훈;유지범;양철웅
    • 한국진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.50-58
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    • 2002
  • Si 기판 위에 GaN의 성장은 Si이 사파이어보다 값이 저렴하고, 기존의 Si의 직접회로 공정에 GaN를 쉽게 접목시킬 수 있는 측면에서 다양한 장점이 있다. 그러나, Si은 GaN와의 격자상수와 열팽창계수의 차이가 사파이어보다 크며, 이로 인해 격자부정합에 의한 여러 결함을 발생시킨다. 따라서, Si 기판 위에 고품질의 GaN를 얻기 위해서는 AlN과 같은 완충층을 사용하여 격자부정합에 의한 결함을 줄여야 한다. 본 연구에서는 Si (111) 기판 위에 MOCVD, 스퍼터링과 MOMBE의 3가지 방법으로 결정성이 다른 3가지 유형의 AlN 완충층을 얻은 후, MOCVD법으로 GaN를 증착시켜 각각의 성장특성을 비교하였다. AlN 완충층과 GaN의 격자결합, 완충층의 표면 거칠기가 격자결함에 미치는 영향, 결정성, 성장방향, 결함(공공, 적층결함, 전위) 등을 TEM, XRD를 이용해 비교 분석하였다. AlN완충층의 결정성은 GaN의 성장에 있어 매우 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 초기 성장과정에서 MOCVD과 MOMBE 법으로 성장시킨 AlN 완충층은 GaN 초기 성장에서 out-of-plane의 성장방향이 틀어지는 것을 감소시켜 주었다.

Formation of GaAs buffer grown on Germanium by the growth condition of GaAs seed layer

  • 유소영;김효진;류상완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.222-222
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    • 2010
  • III-V반도체 태양전지는 다양한 에너지 밴드갭을 만들 수 있으며 다중접합 태양전지의 경우 흡수 전류가 커져 효율이 증가한다. 태양전지의 효율의 증가는 태양광 발전시스템의 발전 단가를 낮추는 중요한 요인이다. 우리는 효율이 높은 III-V 태양전지를 제작하기 위해 일차적으로 Ge기판 위에 GaAs를 성장하고자 한다. Ge기판과 GaAs의 격자상수는 0.07%차이로 거의 일치하나 물질의 열팽창계수가 다르고 비극성인 Ge기판 위에 극성인 GaAs를 성장 시 위상불일치(Anti Phase Domain) 나타난다. 위상불일치 현상을 줄이기 위해 성장 시 온도와 V/III비율, 성장두께 등을 달리하여 성장한다. 표면의 상태가 좋아질수록 위상불일치 현상이 작으며 단일성장 보다 두 단계 과정으로 성장 했을 때 표면의 상태가 더 좋은 결과를 바탕으로[1], 20nm 이하로 얇게 seed층을 성장하고 그 위에 두꺼운 버퍼층을 성장하는 두 단계로 진행하였다. seed층의 성장온도는 $400{\sim}550^{\circ}C$, V/III 비율을 3.5~30으로 다양하게 바꿔가면서 표면의 상태를 비교하였다. 이때 버퍼층의 성장 온도와 V/III 비율은 $680^{\circ}C$, 192으로 일정하게 유지하였다. 표면은 SEM과 AFM을 통해 분석하였으며 결정질의 상태는 XRD 장비(Panalytical사)로 분석하고 광학적 특성은 LTPL(Accent Optical Technologies사)로 측정하였다. 실험의 결과는 seed층의 온도가 낮고 V/III 비율이 낮으며 성장률이 높았을 때 표면상태가 좋은 반면 버퍼층은 온도가 높고 V/III 비율이 높으며 성장률이 낮을 때 표면상태가 좋았다. seed층을 $450^{\circ}C$온도에서 V/III 비율이 3.5이고 성장률이 버퍼층에 비교하여 크게 하여 성장 했을 때 표면 거칠기가 3.75nm로 작아 표면의 상태가 좋음을 확인할 수 있었다. 두 단계 성장 시 표면의 상태는 seed층의 조건에 따라 결정됨을 알 수 있었다. 표면상태가 좋았을 때 결정상태 역시 좋았으며 성장률이 바뀜에 따라 반치폭이 42~45 arcsec의 값을 나타내었다. 광학적 특성은 10K에서 1.1512eV 밴드갭 에너지를 가지고 있어 양질의 GaAs가 성장됨을 알 수 있다.

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수직방향으로 적층된 InAs 양자점의 광학적 특성

  • 김광무;노정현;박영민;박용주;나종범;김은규;방정호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.93-93
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    • 1999
  • 양자점(Quantum dot : QD)를 이용한 소자를 만들기 위해서는 수직방향으로의 적층이 필수적이다. 양자점의 적층은 수직적으로 같은 위치에 정렬하므로, 고려되어야 할 요소로는 양자점간의 파동함수의 중첩(coupling)에 의한 특성변화, 적층의 진행에 따른 변형(strain)의 증가로 기인되는 volcano 모양으로 나타나는 결함등이 있다. 이러한 결함은 nonradiative recombination center로 작용하여 오히려 효율이 떨어지게 되는 현상이 발생하게 되므로 본 연구에서는 적층횟수에 따른 발광효율의 변화를 조사하여 소자응용에 적절한 적층 조건을 조사하였다. 시료성장은 molecular beam epitaxy (MBE) 장치를 이용하여 GAs(100) 기판위에 GaAs buffer를 58$0^{\circ}C$에서 150nm 성장후 InAs/GaAs 양자점과 50$0^{\circ}C$에서 적층회수 1, 3, 6, 10, 15, 20회로 하였으며 적층성장 이후 GaAs cap layer를 성장하였다. GaAs spacing과 cap layer의 성장온도 역시 50$0^{\circ}C$이며 시료의 분석은 photoluminescence (PL)과 scanning transmission electron microscope (STEM)으로 하였다. 적층횟수를 바꾸어 시료를 성장하기 전에 적층횟수를 10회로 고정하고 spacing 두께를 2.8nm, 5.6nm, 11.2nm로 바꾸어 성장하여 PL 특성을 관찰하여본 결과 spacing이 2.8nm인 경우 수직적으로 정렬된 양자점 간에 coupling이 매우 커서 single layer QD의 PL peak에 비해 약 100nm 정도 파장이 증가하였고, spacing의 두께가 11.2nm 일 경우는 single layer QD와 거의 같은 파장의 빛을 방출하여 중첩이 거의 일어나지 않지만 두꺼운 spacing때문에 PL세기가 감소하였다. 한편, 적층회수에 따른 광학적 특성을 PL로 조사하여 본 결과 peak 파장은 적층횟수가 1회에서 3회로 증가했을 때는 blue shift 하다가 이후 적층이 증가함에 따라 red shift 하였다. 그리고 10층 이상의 적층에서는 excited state에서 기인된 peak이 검출되었다. 이렇나 원인은 적층수가 증가함에 따라 carrier life time이 증가하여 exciter state에 carrier가 존재할 확률이 증가하기 때문으로 생각된다. 또한 PL 세기가 다소 증가하다가 10층 이상의 경우는 다시 감소함을 알 수 있었다. 반치폭도 3층과 6층에서 가장 적은 값을 보였다. 이와 같은 결과는 결함생성과 관련하여 STEM 분석으로 해석되어질 수 있는데 6층 적층시는 양자점이 수직적으로 정렬되어 잘 형성됨을 관찰할 수 있었고 적층에 따른 크기 변화도 거의 나타나지 않았다. 그러나 10층 15층 적층시 몇가지 결함이 형성됨을 볼수 있었고 양자점의 정렬도 완전하게 이루어지지 않음을 볼 수 있었다. 그러므로 수직적층된 InAs 양자점의 광학적 특성은 성장조건에 따른 결함생성과 밀접한 관련이 있으며 상세한 논의가 이루어질 것이다.

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EACVD로 Si 위에 성장한 다이아몬드 박막의 계면 접합강도 (The Interface Adhesion of Diamond Thin Film Grown on Si by EACVD)

  • 이철로;박재홍;임재영;김관식;천병선
    • 한국진공학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.374-383
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    • 1993
  • 필라멘트와 Si 기판 사이의 기전력을 20, 80, 140, 200V로 증가시키면서 EACVD에 의하여 성장된 다이아몬드 박막에 대하여 다이아몬드/Si 계면분석 및 계면강도를 측정하였다. 주사형전자현미경(SEM), 고분해능투과형전자현미경(HRTEM), 오제이전자분석기(AES)에 의해 계면상태를 분석한 결과, 기전력 증가에 따라 활성탄화수소 이온(CmHn-)에너지가 증가되어져 CmHn-이 Siso로 침투(Impringement)가 증가되고 침투된 높은 에너지의 CmHn-이 Si과 화학결합하여 생성되는 SiC층 깊이 및 농도 분포도 증가된다. 풀 시험(Pull test)에 의한 계면강도 측정 결과, SiC층 깊이 및 농도분포가 증가할수록 계면강도가 증가하였다. 관찰된 파면과 파면의 X-선 메핑 결과 및 HRTEM과 AES에 의한 분석 결과, 기전력 증가에 따라 공극율이 적고 치밀한 다이아몬드 박막이 성장된다. 그리고 생성되는 SiC층 농도 및 깊이 분포가 증가함에 따라 다이아몬드/Si 계면이 강화되고, 상대적으로 파괴는 다이아몬드/Si 계면이 아닌 SiC층이나 Si 내부에서 발생된다. 결국, 기전력을 증가하여 활성탄화수소이온의 에너지를 증가함으로써 계면강도가 우수하며 공극율이 매우 적고 치밀한 다이아몬드 박막을 성장할 수 있다.

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한국의 금융 발전이 성장에 미친 영향: 외부금융의존도와 성장기회 경로가 한국의 산업 성장에 미치는 미시적 효과를 중심으로 (Relationship between Financial Development and Growth: Focusing on the Effect of Industry Dependence on External Finance and Industry Growth Opportunities)

  • 황윤진
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.346-354
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    • 2014
  • 최근의 금융 부문 스펙트럼 확대 및 실물과의 연계 심화는 한국 산업의 지속적 성장에 큰 변수로 부상하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 그 동안 한국의 금융 발전이 경제 성장을 견인하였는가와 금융 부문이 발전함에 따라 '외부금융의존도'와 '성장기회'라는 요인들이 한국의 산업별 성장에 효율적으로 기여하였는가를 각각 거시적 미시적 측면에서 실증 분석하였다. 우선, 한국 금융 발전과 경제 성장에 대한 거시적 분석 결과, 한국의 금융 발전은 성장을 일방향적으로 cause할 뿐 아니라 유의미한 동태적 성장기여 효과를 보이는 것으로 나타났다. 다음으로 '외부금융의존도'와 '성장기회'라는 대표적 경로들에 대한 산업 차원의 미시적 패널 분석을 실시한 결과 금융 발전에 따른 '외부금융의존도'의 확대가 성장에 미치는 효과는 분석 기간별로 다르게 나타났으나 금융 발전과 '성장기회'확대의 상호 작용은 분석 기간에 관계없이 지속적으로 성장에 정(+)의 유의미한 효과를 미쳐 왔음을 확인하였다. 본 연구는 향후, 지속적이고 안정적인 경제 성장을 위해서는 선도적 금융 전략 마련을 위한 노력 및 적극적인 성장기회 포착이 중요하다는 점을 내포한다. 반면, 앞으로 산업 내 외부금융 조달 정도는 적정 임계수준을 초과하지 않도록 유지될 필요가 있음을 또한 시사한다.

전복 유생 사육을 위한 부착성 규조류의 먹이 효율

  • 박세진;허성범
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.86-87
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    • 2003
  • 본 실험은 전복 종묘생산 시 먹이생물로 적합한 부착 규조를 파악하기 위하여 실시하였다. 부경대학교 한국해양 미세 조류 은행에서 보유한 부착 규조종 중, 해역, 크기, 부착력, 영양분석 결과를 고려하여, 11종의 부착 규조를 선택하였다. 각 부착 규조를 f/2 배지로 파판에 배양 한 후 평균 각장 7mm의 까막전복 치패를 대상으로 26일 간 먹이 효율을 조사하였다. 또 이 실험의 결과를 토대로 먹이 효율이 좋은 4종의 부착 규조를 선택하여 참전복 유생의 부착율과 먹이 효율을 조사하였다. 참전복 유생은 수정 후 56 시간이 지난 veliger유생을 이용하여 각 규조에 따른 유생의 부착율, 사망률, 변태율, 성장률을 측정하였다. 까막전복 치패를 대상으로 규조종별 먹이 효율을 실험한 결과, 생존율은 Caloneis schroder가 37.1%, Nitzchia sp. 35.0%, Navicula sp.가 31.4%로 대체로 높은 생존율을 보인 반면에, Navicula elegans이 6.4%, Cylidrotheca closterium.은 11.7%로 낮은 생존율을 보였다. 실험 종료후, 까막전복 각장의 성장을 측정한 결과, Cocconeis californica가 9.33 mm, Achnanthes sp.은 9.27 mm으로 대체로 높은 성장을 보였다. 이에 반해 Navicula elegans은 8.60 mm으로 낮은 성장을 보였다. 전복 전중과 육중은 Amphora sp.에서 각각 87.7mg, 35.2mg 으로 가장 높았으며, Cocconeis californica와 Achnanthes sp.에서도 대체적으로 높게 나타났다. Navicula elegans는 각장의 성장에서와 같이 가장 낮은 증육을 보였다. 규조 4종을 대상으로 한 참전복 유생의 부착율 에서는 수정 후 152시간 후 Cocconies califonica에서 47.3%로 가장 높은 반면, Caloneis schroder 에서 23.8%로 가장 낮았다. 실험 9일째 사망률은 Cocconeis californica에서 63.6%로 가장 낮게 나타났고, Nitzchia sp.에서 90.4%로 가장 높게 나타났다. 유생의 변태율은 Cocconeis californica에서 98.5%로 가장 높은 결과를 보였다. 유생의 일간 성장율 역시 Cocconeis californica에서 25.4 $\mu\textrm{m}$/day로 높았고, Nitzchia sp.에서 13.9 $\mu\textrm{m}$/day로 낮았다. 실험 24일째 참전복 유생의 최종 생존율은 변태율과 일간 성장률이 높았던, Cocconeis californica에서 7.8%로 가장 높게 나타났다.

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