• Title/Summary/Keyword: 영역 성장법

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Growth of Amorphous SiOx Nanowires by Thermal Chemical Vapor Deposition Method (열화학 기상 증착법에 의한 비정질 SiOx 나노와이어의 성장)

  • Kim, Ki-Chul
    • Journal of Convergence for Information Technology
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    • v.7 no.5
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    • pp.123-128
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    • 2017
  • Nanostructured materials have received attention due to their unique electronic, optical, optoelectrical, and magnetic properties as a results of their large surface-to-volume ratio and quantum confinement effects. Thermal chemical vapor deposition process has attracted much attention due to the synthesis capability of various structured nanomaterials during the growth of nanostructures. In this study, silicon oxide nanowires were grown on Si\$SiO_2$(300 nm)\Pt(5~40 nm) substrates by two-zone thermal chemical vapor deposition with the source material $TiO_2$ powder via vapor-liquid-solid process. The morphology and crystallographic properties of the grown silicon oxide nanowires were characterized by field-emission scanning electron microscope and transmission electron microscope. As results of analysis, the morphology, diameter and length, of the grown silicon oxide nanowires are depend on the thickness of the catalyst films. The grown silicon oxide nanowires exhibit amorphous phase.

$CaF_2$ single crystals growth for UV grade by vacuum-Bridgman method (Vacuum-Bridgman법에 의한 UV grade 형석$(CaF_2)$단결정 성장)

  • Seo, Soo-Hyung;Joo, Kyoung;Auh, Keun-Ho
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.8 no.3
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    • pp.383-387
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    • 1998
  • The vacuum-Bridgman equipment for large size diameter (4 inch more over) crystal growth was organized simply and the $CaF_2$ single crystal which was grown in the conditions of growth rate of 2mm/hr, freezing temperature gradient of $12^{\circ}C$/cm, have analyzed to keep excellent properties. Using Mo thermal reflector of umbrella shape, it could be eliminated the formation of polycrystalline. The preferential growth direction was (111) and the calculated lattice parameter was $5.460 \AA$ by XRD peaks. The secondary phases, also, was not formed by means of powder-XRD analysis. The value of EPD is $1.4{\times}10^4 \textrm{cm}^{-2}$ and the optical quality, which is the transmittance is 91% up in UV region, is suitable for optical components of UV applications.

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Crystal Growth of Yb:YAG and Fabrication of Microchip Laser Device (Yb:YAG 단결정 성장과 마이크로칩 레이저 소자 제조)

  • 이성영;김충렬;김도진;정석종;유영문
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.8
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    • pp.771-776
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    • 2001
  • 용액인상법으로 질소분위기 하에서 Yb$^{3+}$ 이온이 각각 5, 15, 25 at% 치환된 Yb:Y$_3$Al$_{5}$ O$_{12}$ (Yb:YAG) 단결정을 이리듐 도가니를 사용하여 성장시켰다. 양질의 단결정을 성장시키기 위한 인상속도와 회전속도는 각각 2mm/h와 10rpm이었다. 흡수 및 형광스펙트럼 측정결과, Yb$^{3+}$ 이온의 농도가 높아짐에 따라 흡수계수가 선형적으로 증가하였고, 1051nm 파장을 중심으로 1020~1050nm 영역에서 선폭이 확대된 강한 형광스펙트럼을 나타내었다. 한편, 성장된 단결정을 이용하여 마이크로칩 레이저용 소자를 정밀하게 제조하였다.

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Crystal Growth and Structural Properties of$Mn_xCd{1-x}Ga_2Se_4(0 {\leq}X {\leq}1)$ Semimagnetic Semiconductors ($Mn_xCd{1-x}Ga_2Se_4(0 {\leq}X {\leq}1)$ 반자성 반도체의 결정성장과 구조특성 연구)

  • 신동호;정해문;김창대;김화택
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.1 no.3
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    • pp.346-352
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    • 1992
  • 반자성 반도체인 MnxCd1-xGa2Se4의 단결정을 조성비 ( $0leq$ $X \leq$ 1) 영역에서 TVTP(time-varying temperature profile)에 의한 화학수송법으로 성장하였다. 성장된 단결정 은 자연면을 갖은 경면으로 성장되었으며, X = 1.0 경우인 단결정의 크기는 12 $\times$ 6 $\times$ 1.5mm3이었다. MnxCd1-xGa2Se4의 결정구조는 defect chalcopyrite 구조이었으며, 조성비 X 가 증가함에 따라 격자상수 a는 선형적으로 감소하고, 격자상수 c는 증가하였다. 또한 distortion factor 2-(c/a)는 감소하였다.

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Study on residual stress characteristics according to the substrate type and V/III ratio during GaN growth by HVPE (HVPE 법을 통한 GaN 성장 시 기판 종류 및 V/III 비에 따른 잔류 stress 특성 연구)

  • Lee, Joo Hyung;Lee, Seung Hoon;Lee, Hee Ae;Kang, Hyo Sang;Oh, Nuri;Yi, Sung Chul;Lee, Seong Kuk;Park, Jae Hwa
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.30 no.2
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    • pp.41-46
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    • 2020
  • The characteristics of the residual stress on the types of the substrate was investigated with adjusting the V/III ratio during GaN growth via the HVPE method. GaN single crystal layers were grown on a sapphire substrate and a GaN template under the conditions of V/III ratio 5, 10, and 15, respectively. During GaN growth, multiple hexagonal pits in GaN single crystal were differently revealed in accordance with growth condition and substrate type, and their distribution and depth were measured via optical microscopy(OM) and white light interferometry(WLI). As a result, it was confirmed that the distribution area and depth of hexagonal pit tended to increase as the V/III ratio increased. Moreover, it was found that the residual stress in GaN single crystal decreased as the distribution area and depth of the pit increased through measuring micro Raman spectrophotometer. In the case of GaN growth according to substrate type, the GaN on GaN template showed lower residual stress than the GaN grown on sapphire substrate.

Microstructural and Physical Characteristics of Al:ZnO Thin Films Prepared by rf Magnetron Sputter Techniques (고주파 마그네트론 스퍼터법으로 제조된 Al:ZnO 박막의 미세구조 및 물리적 특성)

  • 최정호;조남희
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.10 no.2
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    • pp.136-144
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    • 1999
  • 고주파 마그네트론 스퍼터법을 이용한 Al:ZnO(AZO) 박막 증착시, 증착 조건에 따른 미세구조 변화를 조사하였으며, 이를 전기적 광학적 성질과 상관하여 고찰하였다. 박막은 기판 온도가 증가함에 따라 c축이 기판표면에 수직으로 놓이는 주상구조로 성장하였으며, 스퍼터 파워가 증가함에 따라 증착 속도와 입자의 크기가 증가한 반면 결정성은 저하되었다. 증착된 박막은 가시광선영역에서 85% 이상의 광 투과도를 나타내었으며 Al 첨가에 의해 광학적 밴드갭이 약 0.15 eV 증가하였다. 주상구조로 성장한 입자들은 저각 입계(low angle grain boundary)와 특수 입계(special grain boundary)를 형성하였으며, 특히 Σ=7 [001] (210)A/(110)B 입계의 규칙적인 원자배열 및 원자이완을 HRTEM을 이용하여 고찰하였다.

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Investigation of InN nanograins grown by hydride vapor phase epitaxy (수소 화물 기상 증착법을 이용한 InN 나노 알갱이 성장에 관한 연구)

  • Jean, Jai-Weon;Lee, Sang-Hwa;Kim, Chin-Kyo
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.16 no.6
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    • pp.479-482
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    • 2007
  • InN nanograins were directly grown on $0.3^{\circ}$-miscut (toward M-plane) c-plane sapphire substrates by hydride vapor phase epitaxy (HVPE) and their growth characteristics were investigated by utilizing x-ray scattering. Depending on the various growth parameters, the formation of InN was sensitively influenced. Six samples were grown by changing HCl flow rate, the substrate temperature and Ga/In source zone temperature. All the samples were grown on unintentionally $NH_3-pretreated$ sapphire substrates. By increasing the flow rate of HCl from 10 sccm to 20 sccm, the formation of GaN grains with different orientations was observed. On the other hand, when the substrate temperature was raised from $680^{\circ}C$ to $760^{\circ}C$, the increased substrate temperature dramatically suppressed the formation of InN. A similar behavior was observed for the samples grown with different source zone temperatures. By decreasing the source zone temperature from $460^{\circ}C$ to $420^{\circ}C$, a similar behavior was observed.

Preparation of porous silica gel powders from sodium silicates

  • 장감용;전영관;임광일;이광희
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1996.06b
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    • pp.29-53
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    • 1996
  • 다공성 실리카 게 분말은 저밀도, 고비표면적의 특성을 가지며 물리적, 화학적 성질이 우수하여 필름의 점착방지제, 페인트의 소광제, 맥주의 흡착제, 촉매의 담지체등 산업전반에 걸쳐 여러용도로 사용되고 있다. 이러한 다공성 실리카 겔 분말은 고상법, 기상법, 액상법등으로 제조할 수 있으며, 이 중에서 sodium silicate를 원료로 하는 액상공정은 다공성의 제어가 용이하고, 공정이 간단하며, 고순도의 균질한 실리카를 얻을 수 있는 방법으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 액상법(sol-gel method)를 사용하여 점착방지제, 소광제 등으로 사용되는 다공성 실리카 겔 미분말의 개발에 초점을 두어 연구하였다. 그리고, 겔 분말의 다공성 제어를 위하여 공정 각 단계에서의 겔 내부의 구조의 변화에 대한 연구와 함께 수화겔의 숙성이 기공특성에 미치는 영향, 건조조건의 기공특성에 대한 영향 등을 살펴보았다. 다공성 실리카 겔 미분말은 다음과 같은 공정에 의해 제조되었다. sodium silicate를 황산과 반응시켜 겔화하고 추가의 황산을 투입하여 미반응분의 Na를 제거한 후 pH 7이상의 알카리 영역에서 숙성하여 다공성을 지닌 실리카 수화겔을 제조하였다. 수화겔의 탈수, 세척, 건조 공정을 거쳐 건조겔을 제조하고, 1-20$\mu\textrm{m}$의 크기로 분쇄하여 최종 제품을 얻을 수 있었다. 최종 다공성 실리카 겔 분말은 비표면적 200-700$m^2$/g, 기공부피 0.5-2.5cc/g, 평균 입경 3-5$\mu\textrm{m}$, 백색도 95% 이상의 물성을 보였다. sodium silicate와 황산의 겔화 반응에 의해 생성된 수화겔은 수 nm크기의 일차입자들의 연속적인 network로이루어져 있으며, 일차입자크기가 너무 작기 때문에 내부의 기공들은 별로 존재하지 않는 상태이다. 2차 주가황산 투입에 의해 미반응의 알카리 이온들을 중화, 제거시킬 수 있으며, 겔의 다공성을 좌우하는 숙성단계에서 숙성 pH, 온도, 시간등의 인자에 의해 수화겔의 기공특성을 제어할 수 있다. pH 7이상에서 실리카의 용해도가 크고, 용해도의 입자크기 의존성이 크므로, 일자입자는 Ostwald-ripening에 의해 계속 성장할 수 있으며, 이때, 입자의 성장은 숙성 온도와 시간에 의존한다. 탈수, 세척공정에 의해 가용성 염인 Na2SO4를 제거하고, 건조조건을 변화시킴으로써 기공부피를 증가시키는 것이 가능하였으며, Fast drying을 사용하여 점착방지제에 적합한 기공부피를 갖는 실리카 건조겔을 제조할 수 있었다.

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Electrical and optical properties of ZnO thin films grown by MOCVD (MOCVD 법으로 성장한 ZnO 박막의 전기적, 광학적 특성 평가)

  • Kong, Bo-Hyun;Kim, Dong-Chan;Han, Won-Suk;Kim, Young-Yi;Ahn, Cheol-Hyoun;Kang, Si-Woo;Yi, Yu-Jin;Cho, Hyung-Koun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.150-150
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    • 2007
  • ZnO는 3.37eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지고 있으며, 60meV의 큰 엑시톤(exciton) 결합에너지의 특성을 가지고 있어 UV 영역의 소스로서 가장 활용도가 클 것으로 예상된다. 특히 ZnO 박막은 청색과 자외선 발광소자 및 광전자 소자, 화학적 센서로 활용이 가능하다. 최근 ZnO 박막을 이용한 LED 및 LD 소자 제작에 대한 연구가 국내외적으로 매우 활발하게 이루어지고 있다. 이런 소자를 제작할 때 가장 우선시 되는 것이 ZnO 박막의 전기적은 특성(캐리어 밀도, 전도도, 이동도, 비저항)이다. ZnO 박막을 성장하는 방법으로는 sputtering, PLD, MOCVD, sol-gel 법 등 여러방법이 있지만, MOCVD 법은 소스인 DEZn 와 산소의 유량이 조절이 가능하여 박막의 특성 다양하게 변화시킬 수 있는 장정이 있다. 본 연구에서는 MOCVD 법을 이용하여 사파이어 기판위에 ZnO 박막을 성장 시켰다. 성장 시 VI족 소스인 산소가스와 II족 소스인 DEZn 양을 조절함으로써 이때 변화되는 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성에 대해 연구하였다.

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MBE 성장된 InAs 나노선의 열전 물성

  • Jeon, Seong-Gi;Yu, Jin;Park, Dong-U;Lee, Sang-Jun;Song, Jae-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.470.1-470.1
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    • 2014
  • InAs는 high mobility를 갖는 III-V 화합물 반도체로 최근 InAs 나노선 기반 electronic transport에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, InAs는 n-type의 중온 영역대의 열전물질로서 나노선이나 나노박막과 같은 저 차원 구조의 열전 특성에 대한 보고가 이루어 지고 있다. 대부분의 InAs 나노선의 성장 방법은 화학기상증착법에 의한 것으로, 상온에서 $100{\mu}V/K$ 이하의 낮은 Seebeck 계수 값을 나타내고 있다. 본 연구는 무촉매 상태에서 MBE (Molecular beam epitaxy) 성장시킨 InAs 나노선의 열전 특성을 측정하였다. MTMP (Microfabricated Thermoelectric measurement platform)를 이용하여 50 K에서 300 K까지의 온도 영역에서 전기전도도, Seebeck 계수의 측정을 진행하였다. 그 결과 Seebeck 계수 값은 상온에서 대략 $200{\mu}V/K$로 높게 나타나고 있으며, 동일한 나노선의 상온 전기전도도는 대략 9800 S/m로 많은 보고들과 비슷한 수준의 수치가 나타나고 있다. Transconductance 측정을 통한 field-effect mobility와 carrier 농도를 평가한 결과가 Mott formula에서 계산된 carrier 농도와 유사한 결과를 나타내었다. 매우 큰 Seebeck 는 carrier 농도가 낮은 것에 기인한 것으로 판단된다.

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