• Title/Summary/Keyword: 결함 성장

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Characterization of the grown - in defects in the large diameter silicon crystal grown by Czochralski method (대구경 규소 Czochralski 단결정 속의 결정 결함 규명)

  • 이보영;김영관
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.6 no.1
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    • pp.11-18
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    • 1996
  • Grown-in defects like OISF and FPD in the large diameter(> 8 inch)of silicon crystal are characterized. It was revealed that the presence of the ring-patterned OISF would deterorate the minority life time of the silicon crystal. Through the cooling experiment from the $1250^{\circ}C$, the nucleation of the OISF was confirmed to follow the homogeneous nucleation and growth process. In addition to OISF nucleus, crystal originated particle, which was known to be closely related with FPD (Flow Pattern Defects), was found to depend on the pulling rate of the crystal. Combination of the lower rate of the pulling and the faster cooling near the $950^{\circ}C$ is proposed to be effective method in reducing the generation of these grown-in defects.

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TEM and Raman Spectrum Characterization of 3C-SiC/Si(001) Heterostructure Grown by Chemical Vapor Deposition (화학증착 방법으로 Si(001)기판 상에 성장된 3C-SiC 이종접합 박막의 투과전자현미경 및 라만 특성분석)

  • Kim, Dong-Geun;Lee, Byeong-Taek;Mun, Chan-Gi;Kim, Jae-Geun;Jang, Seong-Ju
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.8
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    • pp.654-659
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    • 1997
  • HMDS[Si$_{2}$(CH$_{3}$)$_{6}$]단일 선구체를 이용하여 화학증착 방법으로 성장된 3C-SiC/Si(001) 이종접합박막의 특성을 XRD, 라만 스펙트럼 및 투과전자현미경(TEM)등을 이용하여 조사하였으며 시판되고 있는 상용 3C-SiC/Si 시편을 같은 방법으로 분석하여 특성을 비교검토하였다. $C_{3}$H$_{8}$-SiH$_{4}$-H$_{2}$혼합가스를 선구체로 이용하여 5$\mu\textrm{m}$두께로 성장된 상용 3C-SiC/Si 이종접합박막 시료의 XRD스펙트럼에서는 강한 3C-SiC(002)피크 만이 관찰되었으며, 라만 스펙트럼의 LO피크는 970nm$^{-1}$ 정도에서 강하게 나타났다. TEM 관찰 결과 다수의 전위, 쌍정, 적층결함 및 APB와 같은 결정결함들이 3C-SiC/Si 계면 근처에 집중적으로 분포되어 있었으며 성장된 박막은 단결정임을 확인할 수 있었다. 선구체로 HMDS를 사용하여 0.3$\mu\textrm{m}$ 및 2$\mu\textrm{m}$ 두께로 성장시킨 3C-SiC/Si 박막 시료의 XRD 스펙트럼은 다소 완만한 3C-SiC(002) 피크와 함께 3C-SiC(111)피크가 관찰되었으며, TEM으로 확인한 결과 소경각 결정립들이 약 5˚-10˚ 정도 방위차를 가지고 성장하여 기둥구조(columnar structure)를 이루고 있기 때문임을 알 수 있었다. 라만 스펙트럼 분석 결과 박막의 LO 피크가 967-969nm$^{-1}$정도로 다소 낮은 wavenumber쪽으로 이동되어 박막 내에 상당한 응력이 존재함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 HMDS 3C-SiC박막의 특성은 성장 온도가 낮고 박막 성장용 가스로 사용한 HMDS 선구체에서 탄소가 과잉으로 공급되기 때문으로 제안되었다.다.

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Remote Plasma Enhanced-Ultrahigh Vacuum Chemical Vappor Deposition (RPE-UHVCD)법을 이용한 GaN의 저온 성장에 관한 연구

  • 김정국;김동준;박성주
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1998.02a
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    • pp.108-108
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    • 1998
  • 최근의 GaN에 관한 연구는 주로 MOCVD법과 MBE법이 이용되고 있으며 대부분 800¬1$\alpha$)()t 정도의 고옹에서 이루어지고 었다. 그러나 이러한 고온 성장은 GaN 성장 과청에서 질 소 vacancy를 생성시켜 광특성을 저하시키고 청색 발광충인 InGaN 화합물에 In의 유입울 어 렵게 하며 저온에서보다 탄소 오염이 증가하는 동의 문제캠을 가지고 있다. 이러한 고온 생장 의 문제점을 해결하기 위한 방법중의 한 가지로 제시되고 있는 것이 저온 성장법이다. 본 연구 에 사용된 RPE-UHVCVD법은 Nz률 rf plasma로 $\sigma$acking하여 공급함으로써 NI-h롤 질소원으 로 사용하는 고온 성장의 청우와는 다르게 온도에 크게 의존하지 고 질소원올 공급할 수 있 어 저옹 성장이 가능하였다. 기판으로는 a - Alz03($\alpha$)()1)를 사용하였고 3족원은 TEGa(triethylgallium)이며,5족원으로는 6 6-nine Nz gas를 rf plasma로 cracking하여 활성 질소원올 공급하였다 .. Nz plasma로 질화처리 를 한 sapphire 표면 위에 G따애 핵생성충을 성장 옹도(350 t, 375 t, 400 t)와 성장시간(30 분,50 분) 그리고 VIllI비(1$\alpha$)(), 2뼈)둥을 변화시키면서 성장시킨 후 GaN 에피택시충을 450 $^{\circ}C$에서 120 분 동안 성장시켰다 .. XPS(x-ray photoelectron spectroscopy), XRD(x-ray d diffraction), AFM(atomic force microscope)둥올 이용하여 표면의 조성 및 morphology 변화와 결정성을 관찰하였다. X XPS 분석 결과 질화처리를 한 sapphire 표면에는 AlN가 형성되었다는 것을 확인 할 수 있 었으며 질화처리를 한 후 G따J 핵생성충올 성장시킨 경우에 morphology 변화를 AFM으로 살 펴본 결과 표면에 facet shape의 island가 형성되었고 이러한 결파는 질화처리 과청이 facet s shape의 island 형성을 촉진시킨다는 것을 알 수 있었다. 핵생성충의 성장온도가 중가함에 따 라 island의 모양은 round shape에서 facet shape으로 변화하였다. 이러한 표면의 morphology 변화와 GaN 에피택시충의 결정성과의 관계를 살펴보면 GaN 에피택시충 표면의 rms(root m mean square) roughness가 중가하는 경 우 XRD (j -rocking curve의 FWHM(full width half m maximum) 값이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 결정성의 향상이 columnar 성장과 관계가 었다는 것올 알 수 있었다 .. columnar 성장은 결함의 밀도가 낮은 column의 형생과 G GaN 에피택시충의 웅력 제거로 인해 G값{의 결정성을 향상시킬 수 있는 것으로 생각된다. 톡 히 고온 성장의 경우와는 달리 rms roughness의 중가가 100-150 A청도로 명탄한 표면올 유 지하면서 결정성을 향상시킬 수 있었다. 본 실험에서는 핵생성충올 375 t에서 30 분 생장시킨 경우에 hexagonal 모양의 island로 columnar 성장을 하였고 GaN 에피태시충의 결정성도 가장 향상되었다 이상의 결과로부터 RPE-UHVCVD법용 이용한 GaN 저온 성장에서도 GaN의 결청성올 향 상시킬 수 있음융 확인할 수 있었다.

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A Case Study on Reliability Growth Analysis for a missile System composed of All-Up-Round Missile and Launcher (유도탄 및 발사체계로 구성된 유도무기체계의 신뢰도 성장 분석 사례 연구)

  • Jo, Boram
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.2
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    • pp.329-335
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    • 2019
  • Reliability growth analysis was conducted for a guided weapons system. In the development phase, reliability management activities were continuously carried out by identifying failure modes and causes and analyzing faults found during the testing. The missile system consists of an all-up-round missile and a launcher, and the analysis was carried out according to the test results of each system. The test results for the all-up-round missile were obtained with discrete data, which were success and failure as a one-shot-device. The test results for the launcher were obtained with continuous data by operating the equipment continuously in the test. For each test result, the reliability growth model was applied to the Standard Gompertz model and the Crow-Extended model. The models were used to identify the growth analysis results of the test so far. It was also possible to predict the reliability growth results by assuming the future test results. The study results could be useful in achieving the desired reliability goal and in determining the number of tests. Then, the planned test will be confirmed and the growth analysis of the missile system will continuously be conducted.

A Spatial Autoregressive Analysis on the Indian Regional Disparity (인도경제의 지역불균형 성장과 공간적 요소의 효과에 관한 실증 분석)

  • Lee, Soon-Cheul
    • International Area Studies Review
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    • v.16 no.1
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    • pp.275-301
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    • 2012
  • This study analyzes the regional disparity in India between 24 states over the period 1980 to 2009. The traditional regressive and spatial autoregressive models are used that includes measures of spatial effects. The results provide no evidence that convergence is valid in India. However, the results indicate that spatial interaction is an important element of state growth in India. The result of spatial analysis excluded two outliner states reveals more strong relationship between the weighted spatial income level and the state growth rates. Moreover, the results find that the coefficients of spatial lag of initial per capital and error terms are significantly negative. The coefficient of variation measures that the distribution of state income level has diverged over time. Therefore, this study concludes that the growth of regional state income does not have a tendency to converge rater than diverge. The results is rational because as the Indian economy is growing rapidly, some states grow faster than the others while initial poor states become the poorest ones, which increases regional disparity in India.

$Cr^{3+} :BeAl_2O_4$ 레이저 단결정 성장 및 $Cr^{3+}$이온의 특성

  • ;A.Yu.Ageyev
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.236-237
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    • 2000
  • 용액인상법에 의하여 Cr$^{3+}$ 이온이 0.1-0.2% 주입된 Alexandrite (Cr$^{3+}$ :BeAl$_2$O$_4$) 단결정을 성장하고, 성장한 단결정을 이용하여 레이저 소자를 제조하였다. 고품질의 단결정을 성장할 수 있는 결정성장조건을 규명하고, Cr$^{3+}$ 이온의 유효편석 계수를 계산하였으며, 결정 결함 및 분광 물성을 조사하였다. 결정성장 실험 결과, 유속 3 1/min의 질소분위기, 이리듐 도가니 및 <001>방위의 Alexandrite 단결정을 종자결정으로 사용하여 결정을 성장하는 경우 최적의 결정성장 조건은 인상속도 0.5-1.0 mm/hr와 회전속도 20-25 rpm이었다. 육성된 결정은 (100)면이 넓게 발달되었으며, (120)과 (010)면이 측면에 발달되는 판상의 직팔각기둥의 형태로 성장되었다. 결정결함으로써 parasite crystal의 형성과 경계면의 균열, striation, inclusion 등이 검출되었다. Alexandrite 단결정 내에 분포하는 Cr$^{3+}$ 이온의 유효편석계수 k$_{eff}$는 2.8로 계산되었다. 분광물성으로써 실온에서의 $^4$A$_2$$\longrightarrow$$^4$T$_2$(689.6-489.3 nm), $^4$A$_2$$\longrightarrow$$^4$T$_1$(489.3-311.33m) 천이에 의한 흡수를 확인하고, $^4$T$_2$$\longrightarrow$$^4$A$_2$(650-800 nm), $^2$E$\longrightarrow$$^4$A$_2$에 의한 nophonon line R$_1$, R$_2$(680.4, 678.5 nm) 및 $^2$T$_1$$\longrightarrow$$^4$A$_2$(655.7, 649.3, 645.2 nm)의 형광방출 스펙트럼을 얻었으며, 형광수명은 0.264 ms로 조사되었다. 제조된 레이저 발진봉은 직경 6.3 m, 길이 45 nm이었다.

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Growth of ZnS nanocluster thin films by growth technique and investigation of structural and optical properties (용액성장법(Solution growth technique)에 의한 ZnS nano 입자 박막성장 및 구조적, 광학적 특성)

  • 이종원;임상철;곽만석;박인용;김선태;최용대
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.10 no.3
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    • pp.199-204
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    • 2000
  • In this study, the ZnS nanosized thin films that could be used for fabrication of blue light-emitting diodes, electro-optic modulators, and n-window layers of solar cells were grown by the solution growth technique (SGT), and their structural and optical properties were examined. Based on these results, the quantum size effects of ZnS were systematically investigated. Governing factors related to the growth condition were the concentration of precursor solution, growth temperature, concentration of aq. ammonia, and growth duration. X-ray diffraction patterns showed that the ZnS thin film obtained in this study had the cubic structure ($\beta$-ZnS). When the growth temperature was $75^{\circ}C$, the surface morphology and the grain size uniformity were the best. The energy band gaps of samples were determined from the optical transmittance valued, and were shown to vary from 3.69 eV to 3.91 eV. These values were substantially higher than 3.65 eV of bulk ZnS, demonstrating that the quantum size effect of SGT grown ZnS is remarkable. Photoluminescence (PL) peaks were observed at the positions corresponding to the lower energy than that to energy band gap, illustrating that the surface states were induced by the ultra-fineness of grains in ZnS films. Particularly, for the first time, it is reported for the SGT grown ZnS that the PL peaks were shifted depending on the grain size.

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열전 박막의 표면형상 개선을 위한 Sapphire기판의 표면처리

  • Gwon, Seong-Do;Kim, Gwang-Cheon;Choe, Ji-Hwan;Kim, Jin-Sang
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.04b
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    • pp.9-11
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    • 2009
  • 열전박막은 유비쿼터스 센서 네트워크에서 사용될 초소형 자가발전 장치로 각광받고 있다. 본 실험에서 는 상온에서 주로 사용되는 $BiSbTe_3$ 열전물질을 유기 금속화학 증착법(MOCVD)을 이용하여 (0001) Sapphire기판 위에 성장하였다. 일반적으로 사용되는 기판의 세척 및 에칭과정을 거쳐 성장된 $BiSbTe_3$ 박막의 표면형상은 부분적으로 성장되지 않으며 불규칙한 결정립을 포함하는 박막의 형상을 나타내었으나 성장 전 기판의 표면처리 통하여 성장된 박막의 표면 형상을 크게 개선시킬 수 있었다. 이는 표면처리를 통하여 기판표면에 미세 결함을 형성 시켜 초기 박막성장 시 핵생성이 용이하도록 하였기 때문으로 해석되었다. 이러한 표면 처리기법은 성장된 박막의 열전 특성에 크게 영향을 끼치지 않았다. 따라서 다양하고 저가의 박막형 열전소자의 제작에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

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$2^{\circ}$-off GaAs 기판위에 성장된 GaAs buffer 층의 두께에 따른 InAs 양자점의 변화

  • 김효진;민병돈;현찬경;박세기;박용주;김은규;김태환
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.85-85
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    • 2000
  • Stranski-Krastanow 자발형성 방법에 의한 양자점의 성장은 다른 공정에 비해 결함이 적은 반면에 크기와 위치를 조절하기 어렵다. 최근 20-off GaAs 기판을 이용한 양자점의 성장은 다른 공정과는 달리 성장조건만으로 선택적인 성장을 얻을 수 있으며 양자점의 크기가 terrace width를 벗어나지 않으므로 uniformity를 향상시킬 수 있다. 20-off GaAs 기판의 trrrace 넓이는 약 99 이지만 성장조건하에 Ga의 diffusion에 의한 step bunching 효과에 의하여 그 넓이는 변화하며 특히, 성장 두께에 따라 넓이는 증가한다. 이러한 현상을 바탕으로 20-off 기판위에 GaAs buffer 층을 1000 , 22 을 갖게 되었다. 이로써 20-off 기판을 이용할 경우,GaAs buffer 층의 두께만으로 양자점의 크기를 조절할 수 있다.

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GaAs 기반의 텐덤형 태양전지 연구

  • Jeon, Min-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.2-2
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    • 2010
  • 텐덤형 태양전지는 다양한 에너지 대역을 동시에 흡수할 수 있도록 제작할 수 있어 단일접합 태양전지에 비해 높은 에너지변환효율을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 GaAs를 기반으로 양자점 혹은 양자우물 구조를 이용한 고효율 텐덤형 태양전지를 설계하고, 완충층 및 활성층의 특성을 분석하였다. 분자선 단결정 성장 장비를 이용하여 GaAs 기판 위에 메타모픽 (metamorphic)성장법을 이용하여 convex, linear, concave 형태로 조성을 변화시켜 $In_xAl_1-_xAs$ 경사형 완충층을 성장한 후 그 특성을 비교하였다. 또한, 최적화된 경사형 완충층 위에 1.1 eV와 1.3 eV의 에너지 대역을 각각 흡수할 수 있는 적층 (5, 10, 15 층)된 InAs 양자점 구조 또는 InGaAs 양자우물구조를 삽입하여 p-n 접합을 성장하였다. 그리고 GaAs/AlGaAs층을 이용한 터널접합에서는 GaAs층의 두께 (20, 30, 50 nm)에 따른 터널링 효과를 평가하였다. 그 결과, 경사형 완충층을 통해 조성 변화로 인한 결함을 최소화하여 다양하게 조성 변화가 가능한 고품위의 구조를 선택적으로 성장할 수 있었으며, 적층의 양자점 구조 및 양자우물 구조를 이용해 고효율 텐덤형 태양전지의 구현 가능성을 확인하였다.

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