• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.214-217
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• 2004

숭화법을 이용한 탄화규소(Silicon carbide) 단결정 성장시 사용되는 원료의 상(phase)이 단결정 성장에 미치는 영향을 알아보기 위해 알파형 탄화규소 분말(${\alpha}-SiC$ powder)과 베타형 탄화규소 분말(${\beta}-SiC$ powder)을 각각 사용하였다. 알파형 탄화규소 분말을 사용한 경우에 단결정(single-crystal)을 성장할 수 있었으나, 베타형 탄화규소 분말을 사용하였을 때에는 다결정(poly-crystal)이 성장되었다. 다결정 형성요인에 관한 EPMA 분석결과, 베타형 탄화규소 분말의 탄소에 대한 실리콘의 원소조성비$(N_{Si}/N_C\;=\;1.57)$가 알파형 탄화규소 분말의 경우보다$(N_{Si}/N_C\;=\;0.81)$ 높음을 확인하였다. 따라서 흑연도가니(crucible) 내부의 실리콘 원자가 알파형 탄화규소 분말을 사용하는 경우보다 높은 과포화상태가 되어 종자정 표면에 미세한 실리콘 액적(droplet)이 중착되고 이것으로부터 일정하지 않은 방향성(random orientation)을 갖는 탄화규소 다결정(다양한 방향성을 갖는 다형 포함)이 성장한 것으로 실리콘과 탄소 원소에 대한 EPMA 지도(map) 결과를 통해 확인할 수 있었다.

• 한국결정학회지
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• 제6권2호
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• pp.141-157
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• 1995

직경자동제어장치를 이용한 초크라스키법에 의해 대형 TeO2 단결정을 공기 중에서 성장시켰다. 온도구배를 가능한 한 적게 한 성장조건 하에서 단결정과 도가니의 직경비율을 60-70% 범위에서 양질의 단결정 성장이 가능하였다. 이 때 결정의 품질을 좌우하는 주요 요인은 인상 및 회전 속도였다. 무색 투명한 고품질 단결정을 육성하기 위한 인상속도는 1.2mm/hr 이하였고, 고액계면은 10-23 rpm 이하일 때 볼록하였으며, 25 rpm 이상일 때 오목하였다. 단결정의 성장은 {110} 방향의 종자결정을 사용하였다. 용융체 내의 백금 함량이 증가하면 조성적 과냉이 발생하여, 성장되는 결정 내에 기포가 포획되므로 성장된 단결정의 질이 저하된다. 적외선 측정결과 파수 2,000cm-1 이상에서 완전 투명하였고, 전위밀도를 측정 결과 직경자동제어를 이용한 경우 3×103/cm2 - 2×104/cm2로 양호하였으며 수동성장인 경우도 결정과 도가니의 직경비율이 40-45%의 범위에서는 매우 양호하였다. 또한 포유물 등 불순물에 혼입 원인에 대하여 논하였다.

• 한국진공학회지
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• 제3권2호
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• pp.239-246
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• 1994

Cd1-xCoxIn2Se4($\chi$=0.000, 0.001, 0.005, 0.10, 0.50) 단결정을 수직 Bridgman 방법으로 성장시키고 성장된 단결정의 조성 및 결정구조를 조사하고 광학적 특성을 연구하였다. 성장된 단결정은 pesudocubic 구조이고 격자상수는 조성$\chi$가 증가함에 따라 약간씩 감소하였다. 기초 흡수단 영역에서의 광흡수 spectra 측정에서 이 단결정들은 간접전이 및 직접전이 및 직접전이 energy gap을 갖고 있으며 이들 energy gap의 조성의존성은 조성이 $\chi$=0.00에서 $\chi$=0.016까지는 기울기가 같고 $\chi$=0.016에서 기울 기가 변화되어서 $\chi$=0.016에서 $\chi$=0.50까지는 같은 기울기를 갖고 있다. 이러한 현상은 $\chi$=0.016에서부터 CdIn2Se4 내에 cobalt를 포함한 새로운 물질이 형성되고 이 물질과 a-CdIn2Se4 사이에 고체고용체를 형 성하기 때문이다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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• pp.129-133
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• 1997

본 연구에서는 LiNbO$_3$ 단결정 소재의 광손상에 대한 저항성을 향상시키는 첨가물로 잘 알려져 이쓴 MgO 및 ZnO를 첨가하여 육성한 조화용융조성(congruent melting composition)의 LiNbO$_3$ 단결정의 domain 구조는 이들 dopants를 첨가함에 따라 single domain에서 ring 형태의 주기적인 domains으로 변화함을 확인하였고, 첨가된 이온이 domain 형성에 미치는 영향을 전자현미경(SEM-WDS)으로 관찰하였다. 또한, 육성한 [Li1-5xNb5(x-y)Mg(or Zn)5y]Nb1-4x+3yO3 단결정들의 유전율(전이온도) 변화 및 광학적 특성[광투과율, 굴절률]을 측정하여 undoped LiNbO$_3$단결정과 비교하였다. 첨가물을 첨가함에 따라 전이온도는 약 20~3$0^{\circ}C$정도 증가하였으며, 10-3 order의 굴절률 변동치를 나타내었다. 또한, 육성된 결정들의 투과율은 대체로 70~80%를 나타내었고, 첨가물을 첨가함에 따라 흡수단과 OH- 흡수 band는 단파장쪽으로 각각 약 5~10nm, 40nm이동됨을 확인하였다. 이는 LiNbO$_3$단결정의 광손상 저항성이 향상되었음을 간접적으로 보여주는 결과이다.

• 한국광학회지
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• 제9권3호
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• pp.175-180
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• 1998

고체 레이저매질로 가장 널리 쓰이는 Nd:YAG 단결정을 Czochralski 방법으로 육성하였다. 자체 제작한 Czochralski 결정 육성로 및 자동 결정 적경제어 장치를 써서 유효 직경 50mm, 길이 100mm의 Nd3+ 이온농도가 0.9at%이고 <111>방향의 단결정을 육성하였다. 단결정 육성시 융액의 수직방향에 대한 온도구배가 중용한 변수인 것이 확인되었으며, 결정 직경은 자동 제어가 가능하도록 컴퓨터 프로그램을 제작하였다. 육성된 단결정을 절단, 가공, 연마, 코팅 과정을 거쳐서 레이저 발진용 Nd:YAG막대를 제작하고 흡수 스펙트럼, 형과 스펙트럼 분석을 통하여 정확한 Nd:YAG의 레이저 발진특성을 확인하였다. 자체 가공된 레이저 막대로부터 발진된 CW 레이저의 최대 출력은 70W이었고, 발진문턱값과 효율은 각각 1.3kW, 1.64%이었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권2호
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• pp.129-134
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• 1995

단결정 $KMnCl_3$, $LiNbO_3$ 및 $Mg-LiNbO_3$의 bulk 성질을 중성자 산란을 이용하여 측정하였다. 본 연구는 편광 빛을 사용하여 보이는 좋은 단결정이라도 이들의 bulk 성질을 정확히 파악하기 위하여는 중성자 산란으로 재측정하여야 함을 보여준다. 중성자 산란에서 나타나는 $KMnCl_3$, 의 큰 mosaic 분포는 이 결정이 단일 구역을 갖는 단결정이 아니고 축에 대해 작은 각으로 분포되어 있는 구역 군들이 상대적으로 여러 방향으로 존재함을 보여준다. $LiNbO_3$ 에서 나타는 작은 mosaic분포는 큰 구역들이 서로 가까이 정렬되어 있고 Mg가 첨가된 $LiNbO_3$ 는 잘 키워진 단결정으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권4호
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• pp.286-291
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• 2000

수직 Bridgman법으로 $Cd_{1-x}Mn_{x}Te$ 단결정을 성장시켜 자기장과 파장을 변화시키면서 Faraday회전을 측정하였다. Verdet 상수값은 포톤의 에너지가 높은 쪽으로 이동함에 따라 흡수단 근처에서 최대였고, 조성비 x에 따라 증가하다가 x=0.40 이상에서 감소하였다. $Cd_{1-x}Mn_{x}Te$ 단결정을 Faraday 소자로 이용할 경우, 흡수단 근처에서 Faraday 회전이 가장 크게 일어나는 $Cd_{0.60}Mn_{0.38Te}$ 단결정이 적합하고,광원으로 He-Ne레이저를 사용할 경우에는 $Cd_{0.62}Mn_{0.40}Te$ 단결정이 유용함을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권4호
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• pp.279-285
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• 2000

부유대용융법에 의해 비휘발성 기억소자용 강유전성물질인 $YMnO_3$단결정을 육성하였다. 결정성장전 YMnO$_3$분말의 최적합성조건은 $1200^{\circ}C$에서 10시간, 최적원료봉 소결조건으로 $1500^{\circ}C$에서 10시간이었다. 초기 Seed가 없는 상태에서의 실험에서 성장된 단결정의 우선성장방위는 X-ray Laue분석을 통하여 [1010] 임을 알수 있었고 이 결정을 seed로 사용하여 c-축에 수직한 방향으로 $YMnO_3$단결정을 성장하였다 성장된 단결정은 직경 5mm, 길이 50 mm로 양질의 흑청색 결정이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.369-380
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• 2020

대부분의 단결정 실리콘 잉곳은 초크랄스키(Czochralski(Cz)) 공정으로 제조된다. 그러나 단결정 실리콘 잉곳을 제품화 및 태양 전지 기판으로 가공하였을 때 산소 불순물이 있는 경우 낮은 효율성을 나타내는 경향이 있다. 단결정 Si-잉곳의 생산을 위해서는 용융 Si를 녹인 다음 단결정 Si의 시드(Seed)로 결정화하는 초크랄스키(Cz) 공정을 도입한다. 용융된 다결정 Si-덩어리를 단결정 Si-잉곳으로 결정성장 될 때, 열 전달은 Cz-공정의 구조에서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서 고품질 단결정 실리콘 잉곳을 얻기 위해 Cz-공정의 최적화된 설계를 구성하였다. 결정 성장 시뮬레이션로부터 결정성장을 위한 Pulling rate 및 Rotation speed에 최적의 변수값을 형성하기 위해 사용되었으며, 변형된 Cz-공정에 대한 연구 및 해당 결과가 논의되며 결정 성장 시뮬레이션을 사용하여 Cz-공정의 Pulling rate, Rotation speed 및 Melt charge level의 최적화된 설계로 인한 결정성장시 단결정 실리콘으로 유입되는 산소 농도 최소화를 설계하였다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2009년도 추계 학술발표
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• pp.166-167
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• 2009