• 제목/요약/키워드: 결함 성장

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The effect of the processing parameters on the growth of GaN thick films by a sublimation technique (승화법에 의한 GaN 후막성장시 공정변수의 영향)

  • 노정현;박용주;이태경;심광보
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • 제13권5호
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    • pp.235-240
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    • 2003
  • The development of large area GaN substrates is one of important issues in expanding of GaN-based applications. In order to investigate the possibility, GaN thick films were grown by a sublimation technique, using MOCVD-GaN films grown on a sapphire as a seed-crystal substrate and a commercial GaN powder as a source material. The pressure in chamber under the fixed flow rate of $N_2$ gas and $NH_3$ gas was kept at 1 atmosphere and the effects of the various processing parameters such as the distance between source material and seed crystal, the temperature of top- and bottom heater and the growth time during the growth of GaN thick film were investigated. The growth feature and microstructure of the GaN thick films were observed by SEM and XRD. The optical bandgap properties and the defects were evaluated by the PL measurement. By these results, the growth conditions such as the distance between the GaN source and the seed substrate, the growth temperature and the growth time were determined for the satisfied growth of GaN thick films.

6H-SiC single crystal growth by the sublimation method : (I) the formation mechanism of growth defects (승화법에 의한 6H-SiC 단결정 성장 : (I) 성장결함생성기구)

  • Kim, Hwa-Mok;Kang, Seung-Min;Joo, Kyoung;Shim, Kwang-Bo;Auh, Keun-Ho
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • 제7권2호
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    • pp.185-190
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    • 1997
  • The 6H-SiC single crystals were grown using a self-designed crystal grower by the sublimation method. The grown crystals were typically 30 mm in diameter and 10 mm in length. Optimum growth conditions were established as follows : the temperature of the raw material was $2150~2250^{\circ}C$, the temperature of the substrate was $1950~2050^{\circ}C$, the temperature difference between the raw material and substrate was about $200^{\circ}C$, growth pressure was 50~200 torr and growth rate was 300~700 $\mu\textrm{m}$/hr. Optical microscopy was used for observing the surface of the 6H-SiC single crystal grown and the phenomenological approach was performed on the formation mechanism of the defects in the 6H-SiC crystal. Especially, the micropipes in the as-grown surface were examined to determine the formation mechanisms of the micropipes.

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A study on the growth behavior of AlN single crystal according to the change of N2 in HVPE propcess (HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 법을 적용한 N2 양의 변화에 따른 AlN 단결정의 성장 거동에 관한 연구)

  • Kyung-Pil Yin;Seung-Min Kang
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • 제34권2호
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    • pp.61-65
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    • 2024
  • HVPE (Hydride vapor phase epitaxy) is a method of manufacturing thin films or single crystals using gaseous raw materials. This is a method that applies the principles of chemical vapor deposition to grow a single crystal of a material with low meltability or high melting point, and is one of the methods that can obtain a gallium nitride (GaN) single crystal. Recently, much research has been conducted to grow aluminum nitride (AlN) single crystals using this method, but good results have not yet been obtained. In this study, we attempted to grow AlN single crystals using the HVPE method. Nitrogen was used as a carrier gas in the growth process, and the growth results according to changes in the amount of nitrogen (N2) were examined. Changes in growth crystals as the amount of nitrogen increased were confirmed. The shape of the grown AlN single crystal was observed using an optical microscope, and the rocking curve was measured using double crystal X-ray diffractometry (DCXRD) to confirm the creation of the AlN crystal. The crystallinity of single crystals was also investigated.

A study on the SiC single crystal growth conditions by the resistance heating method (저항가열 방식에 의한 SiC 단결정 성장 조건에 관한 연구)

  • Kang, Seung-Min
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • 제26권2호
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    • pp.53-57
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    • 2016
  • 6H-SiC single crystals were grown by using a resistance heating system. It was recognized that the growth behavior was different according to the different growth temperatures. It was revealed that the temperatures at the source feeding and at the crystal growth position had to be controlled independently. In this report, the effect of growth temperature on the SiC crystal growth was discussed.

Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학

  • Lee, Ju-Hyeong;Choe, Jin-Cheol;Lee, Hong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.340-341
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    • 2013
  • 양자점(Quantum dots; QDs)은 단전자 트랜지스터, 레이저, 발광다이오드, 적외선 검출기와 같은 고효율 광전소자 응용을 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. II-VI 족 화합물 반도체는 III-V 족 화합물 반도체와 비교했을 때 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지는 우수한 특성을 보이고 있으며 이러한 성질을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 중에서도 넓은 에너지 갭을 가지는 CdTe 양자점은 녹색 영역대의 광전자 소자로서 활용되고 있다. 기존의 CdTe/ZnTe 양자점을 성장하기 위해 ZnTe와 격자부정합이 적은 GaAs 기판을 이용한 연구가 주를 이룬 반면 Si기판을 이용한 연구는 미흡하다. 하지만 Si 기판은 GaAs 기판에 비해 값이 싸고, 여러 분야에 응용이 가능하며 대량생산이 가능하다는 이점을 가지고 있어 초고속, 초고효율 반도체 광전소자의 제작을 가능케 할 것으로 기대된다. 또한 양자점의 고효율 광전소자에 응용을 위해서는 Si 기판 위에 양자점의 크기를 효율적으로 조절하는 연구 뿐 아니라 양자점의 크기에 따른 운반자 동역학에 대한 연구도 중요하다. 본 연구에선 분자선 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)을 이용하여 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광 루미네센스(PhotoLuminescence; PL) 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 더 낮은 에너지영역으로 피크가 이동하는 것을 확인하였다. 그리고 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 열적 활성화 에너지가 증가하는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 운반자 구속효과가 증가하였기 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 CdTe/ZnTe 양자점의 크기가 증가함에 따라 소멸 시간이 긴 값을 갖는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 크기가 증가함에 따라 엑시톤 진동 세기가 감소하였기 때문이다. 이와 같은 결과 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학에 대해 이해 할 수 있었다.

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Crystal Growth of rutiles doped with Impurity Ions by Floating Zone Method (부유대용융법에 의한 불순이온 주입된 $TiO_2$단결정 성장 연구)

  • 이성영;유영문;김병호
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 한국결정학회 1999년도 정기총회 및 춘계학술연구발표회
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    • pp.1-1
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    • 1999
  • 부유대용융법에 의하여 불순이온의 종류와 각 이온의 주입 농도를 달리하는 Rutile 단결정을 성장하였다. 성장된 결정으로부터 제조한 박편시료를 이용하여 결정결함과 광투과도에 미치는 각 불순이온의 영향을 조사하였다. 결정성장용 주원료로 99.99%의 TiO2를 사용하고, 불순이온 주입을 위한 원료로서 99.99%의 Al2O3, H3BO3, Ga2O3, Sc2O3, V2O5, Fe2O3, ZrO2, Er2O3, Cr2O3를 각각 사용하였다. 불순이온의 종류에 따르는 영향을 조사하기 위하여 TiO2 99.8 atomic%-불순이온 0.2atomic%의 조성이 되도록 각 이온별로 원료를 정밀하게 평량하고 균일 혼합하였다. 불순 이온의 첨가량에 따르는 영향을 조사하기 위하여 Al2O3는 각각 pure, 0.2, 0.4, 0.6 atomic%를, Cr2O3는 pure, 0.003, 0.05, 0.2 atomic%를 각각 치환하여 원료를 조합하였다. 균일 혼합된 원료를 직경 8mm의 고무 튜브에 넣고 CIP(Cold Isostatic Press0에서 2000kg/$\textrm{cm}^2$의 압력으로 성형한 후 150$0^{\circ}C$에서 1시간 소결함으로서 결정성장용 다결정 원료를 합성하였다. 합성된 다결정을 double ellipsoidal mirror 내에 설치하고,halogen lamp로 가열하여 원료의 한쪽 끝을 용융한 다음, 20rpm의 회전속도, 3-5mm/hr의 성장속도로 하는 유속 1$\ell$/min의 O2 분위기속에서 부유대용융법에 의하여 결정을 성장하였다. 성장된 결정을 성장축에 수직한 방향으로 각각 절단, 연삭, 연마한 박편을 이용하여 편광하에서 low-angle grain boundaries 및 기타의 결정결함을 관찰하였으며, 0.3$\mu\textrm{m}$~0.8$\mu\textrm{m}$ 범위 및 0.6$\mu\textrm{m}$~3.4$\mu\textrm{m}$ 범위에서의 투과 및 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 결정 성장 결과 B3+, Er3+, Cr3+ 이온은 Ti4+ 이온과 이온의 크기 차이가 심하여 결정의 정상적인 성장을 방해하는 물성을 나타냈고, V5+, Cr3+ 이온은 흑색의 결정, Fe3+ 이온은 적갈색의 결정으로 성장되었다. Al3+, Zr4+, Al3+의 순서로 투과도가 높아지는 것이 관찰되었다. 불순이온의 농도에 따른 영향으로서 Al3+ 이온의 경우 주입농도가 높아질수록 low angle boundary와 oxygen deficiency가 감소하였고, 투과율은 조금 감소하거나 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 반면에 Cr3+ 이온을 주입한 경우 0.003 atomic%에서 최적의 물성을 보였으며, 주입농도가 높아질수록 결정성장이 어려워지고 광의 투과도가 급격히 저하되었다.

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PWSCC of Alloy 600 components in PWRs-Part 2 (원자력 발전소 Alloy 600 부품의 PWSCC-Part 2)

  • Hwang, Seong Sik
    • CORROSION AND PROTECTION
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    • 제12권1호
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    • pp.12-23
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    • 2013
  • 원자력 발전소 주요 부품에 사용되는 Alloy 600의 PWSCC 개시와 전파기구를 살펴보고 그 억제 기술을 소개하였다. ○ 균열은 경화된 표면 산화층이 깨질 경우, 입계부식, 공식(pitting), 열처리 또는 물속에 노출되었을 때 일어나는 선택부식(selective corrosion), MnS등 게재물의 용출등에 의해 시작된다. ○ 균열의 전파는 '느린 성장'과 '빠른 성장'으로 구별해 볼 수 있는데 빠른 균열성장은 균열 선단에서의 응력확대 계수(KI)가 균열이 전파하는 임계값(KIscc)을 넘는 경우에 일어난다. ○ Slip Dissolution/Film Rupture Model, Enhanced surface mobility model, Hydrogen assisted creep rupture, Internal oxidation 등의 모델이 제시되어 있으며 Internal oxidation 모델이 여러 실험자료로 잘 뒷 받침되고 있다. ○ PWSCC 억제 방안으로는 부식환경과의 격리 및 보수용접이 대표적이며 부품의 교체를 통한 안전 확보의 방안도 있다. 수소량 조절을 통한 억제 방안도 제시되어 있다. ○ Alloy 600 PWSCC열화 관리 전략프로그램은 결함 발생 가능성이 높은 부위 선정, 우선 순위에 따른 계획적인 검사, 결함이 발견될 경우 완화조치를 취하거나 필요시 교체/보수를 실시하고 그 운영프로그램을 지속적으로 갱신관리하는 방안으로 유지되어야 한다.

원자력용 Type 316L 스테인레스강의 질소첨가에 따른 미세구조 및 예민화 특성 변화

  • 오용준;류우석;윤지현;홍준화;국일현
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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    • pp.73-78
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    • 1996
  • Type 316L 스테인레스강에 대한 질소첨가의 효과를 분석하기 위해 질소를 소량(0.024%)첨가한 합금과 적정량(0.15%) 첨가한 합금을 용해하여 입계부식특성 평가를 하였다. Oxalic시험 및 DL-EPR 시험 결과 적정량의 질소를 첨가한 합금이 소량 첨가한 금보다 우수한 예민화 특성을 보였다. TEM에 의한 미세구조 분석 결과 저질소 합금의 경우 비교적 짧은 열처리 시간에 M$_{23}$C$_{6}$ type의 석출물이 입계를 따라 형성되고 시효시간이 경과 할수록 그양이 급격히 증가하는 양상을 보인 반면에 적정 질소 첨가 합금의 경우 탄화물 생성이 비교적 긴 시효시간으로 늦추어져 예민화 실험 결과와 일치된 결과를 보였다. 두 합금 모두에서 탄화물 이외에 Mo의 함량이 매우 높은 석출물이 관찰되었는데 적정질소 첨가강의 경우 시효 시간의 경과에 따라 초기의 작은 cluster들의 형태에서 시작하여 얇은 박막의 형태로 입계면을 따라 성장하는 양상을 보였고, 반면에 저질소합금의 경우 입계를 따른 작은 석출물들이 cluster들로는 성장하였으나 장시간 시효가 진행됨에 따라 탄화물의 성장에 의해 박막 형태로는 성장하지 못하였다. Mo-rich 박막형상 석출물에 대한 분석 결과 20-면체 준결정상의 형태에 매우 가까운 결정구조를 보였으며 때로 η상과 매우 밀접한 회절 패턴도 관찰되었다. 이러한 상은 적정 질소첨가 합금에서의 탄화물 생성 지연과도 관련이 있을 것으로 추정되었다.

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The Effects of Local Cultural and Sports Resources on Urban Growth (지역 내 문화체육자원이 도시성장에 미치는 영향 연구)

  • Kwak, JungHyun;Seo, Wonseok
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • 제16권6호
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    • pp.706-716
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    • 2016
  • This study aims at finding impact of cultural and sports characteristics on urban growth. For the empirical analysis, this study uses unique urban resources associated with four categories (Social, Traffic, Cultural and Sports, and Spatial characteristics) among 228 cities and towns using a semi-log multiple regression analysis. The result shows that various local resources have significant impacts on urban growth in terms of population, industry, and fiscal self-reliance ratio. Impressively, cultural and sports resources are relatively beneficial for the urban growth. For the population and industrial growth, expanding public sports facilities and professional sports facilities can be more efficient. For solid local finance, typically focusing on professional sports facilities that have far-reaching ripple effects are useful. The conclusion for this study shows that urban growth policy should prioritize the cultural and sports resources because it can be more effective way to enhance not only for urban growth but also for quality of citizens' life.

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

  • 정재우;오근호
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • 제1권2호
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    • pp.23-33
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    • 1991
  • Mn - Zn Ferrite has the natural characteristics of incongruent melting and the zinc oxide evaporation while the crystal is being grown. As a result of these, it comes into existence to be a non-uniform distribution of cations along the crystal growth axis and also Pt particles are usually precipitated into the crystals in Bridgman method since the melt zone is maintained for a long time in the crucible. These have bad effects on the magnetic properties of ferrites. But, to overcome these faults and then acquire the better single crystals. new modified growth method was developed and the growth factors were investigated as following: melt height in the crucible, surface tension and density of melt, the behavior of melt at interface, the shapes of crucible and solid -liquid interface, powder feeding rate, and the crystal growing speed. In additon, when we analyzed the compositional fluctuations of grown crystals, they were supressed within 1.5 mol% $Fe_20_3$, 2 mol% MnO, ZnO respectively with comparing to initial composition of crystal and the microstructures of crystals on the(110) plane were observed by optical microscope through the chemical etching technique and the magnetic properties were determined.

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