• 제목/요약/키워드: Bridgman Crystal Growth

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Low-dislocation-density large-diameter GaAs single crystal grown by vertical Bridgman method

  • Kawase, Tomohiro;Tatsumi, Masami;Fujita, Keiichiro
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.535-541
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    • 1999
  • Low-dislocation-density large-diameter GaAs single crystals with low-residual-strain have been strongly required. We have developed dislocation-free 3-inch Si doped GaAs crystals for photonic devices, and low-dislocation-density low-residual-strain 4-inch to 6-inch semi-insulating GaAs crystals for electronic devices by Vertical Bridgman(VB) technique. We confirmed that VB substrates with low-residual-strain have higher resistance against slip-line generation during MBE process. VB-GaAs single crystals show uniform radial profile of resistivity reflecting to the flat solid-liquid interface during the crystal growth. Uniformity of micro-resistivity of VB-GaAs substrate is much better than of the LEC-GaAs substrate, which is due to the low-dislocation-density of VB-GaAs single crystals.

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Bridgman 결정성장시 장입 주괴와 도가니 사이의 틈이 용액이 초기농도에 미치는 영향 (The effect of gap between ingot and crucible on the distribution of initial melt concentration in Bridgman crystal growth)

  • Seung-Mo Chung;Man-Sug Kang;Zin-Hyoung Lee
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.169-177
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    • 1994
  • 결정성장된 시편의 농도분포를 제어하기 위해서는 초기융액의 농도를 균일하게 하여야 한다. 용질농도가 초기융액에 있어서 균일하지 않다면, 성장된 시편에 예측한 것과 다른 거시편석이 발생할 수 있다. 위 쪽의 온도가 높은 온도 구배를 갖고 아래로부터 응고를 진행시키는 Bridgman 방법으로 Al-Cu 합금을 성장시키는 경우, 성장된 시편의 어용질 농도분포가 초기응고 부분이 높고 을고가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 갖는 것으로 관찰되었다. 이런 현사은 주괴가 녹으면서 도가니와 주괴의 틈으로 스며나온 Cu의 농도가 높은 융액이 주괴가 완전히 녹은 후의 대류에 의해 아래부분에 축적됨으로 발생했다. Al-Mg 합금의 경우 도가니와 주괴의 틈으로 스며나온 Mg의 농도가 높은 융액이 주괴가 완전히 녹은 후의 대류에 의해 떠오르면서 용질 농도분포가 성장중에 최소값을 가지는 것으로 나타났다. 이러한 거시편석을 억제하기 위하여, 균질화 처리 또는 도가니와 주괴의 틈을 없게 함으로 균일한 농도의 초기유액을 얻었다.

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수직 Bridgman 법에 의한 CdTe 단결정 성장과 특성 (Growth and characterization of CdTe single crystal by vertical Bridgman method)

  • 홍명석;홍광준
    • 센서학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.369-373
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    • 2005
  • High quality CdTe single crystal for the solar cell fabrication was grown by vertical Bridgman method. The etch pits patterns of (111) surfaces of CdTe etched by Nakagawa solution was observed the (111)A compesed of Cd atoms with typical triangle etch pits of pyramid mode. From the photoluminescence measurement on (111)A, we observed free exciton ($E_{x}$) existing only high quality crystal and neutal acceptor bound exciton ($A^{0}$,X) having very strong peak intensity. Then, the full width at half maximum and binding energy of neutral acceptor bound exciton were 7 meV and 5.9 meV, respectively. By Haynes rule, an activation enery of impurity was 59 meV. Therefore, the origins on impurity level acting as a neutral acceptor were associated Ag or Cu elements.

Numerical Study on the Vertical Bridgman Crystal Growth with Thermosolutal Convection

  • Park, Byung-Kyu;Kim, Moo-Geun;Kim, Geun-Oh
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권8호
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    • pp.1188-1195
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    • 2001
  • A numerical analysis has been carried out to investigate the influences of thermosolutal convection on the heat and mass transfer and solute segregation in crystals grown by the vertical Bridgman technique. The governing equations are solved by a finite-volume method using the power law scheme and the SIMPLE algorithm in which body-fitted coordinate system has been used. A primary convective cell driven by thermal gradients forms in the bulk of the domain, while a secondary convective cell driven by solutal gradients forms near interface. As the solutal Rayleigh number increases, secondary cell becomes to be stronger and has a great influence on the radial concentration along the interface.

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$CsPbCl_3$ 결정의 강탄성 domain의 orientations (The orientations of ferroelastic domain in single Crystal, $CsPbCl_3$)

  • 신은정;정희태;김형국;정세영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.117-125
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    • 1997
  • 강탄성 $CsPbCl_3$ 결정을 Czochralski법 및 Bridgman법을 사용하여 육성하고 XRD, DTA, 유전상수 측정 등을 통하여 구조 조사 및 상전이 온도를 확인하고 편광현미경 조사를 통하여 강탄성 domain의 존재를 확인하였으며 domain의 온도 의존성 등을 관찰하였다. 또한 cubic상에서 tetragonal, orthorhombic을 거쳐 monoclinic으로 상전이하였을 때 나타나는 domain들의 orientation에 대해 결정학적 고찰을 통하여 그리고 이론적으로 조사하여 일치되는 결과를 얻었다.

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수평브릿지만법에 의한 갈륨비소 과도기 성장의 유한요소 해석 (Finite element analysis of transient growth of GaAs by horizontal Bridgman method)

  • 김도현;민병수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.19-31
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    • 1996
  • 갈륨 비소 반도체 결정을 성장시키는 데 많이 사용되는 수평브렷지만법에 의하여 성장된 갈륨비소 단결정 내에셔 불순물 분포를 알아보기 위하여 액상에서 열전달, 물질전달, 유 체흐름과 고상에서 열전달을 묘사하는 과도기 모탤을 수립하였고 유한요소법과 음함수 척분법 에 의하여 수치모사를 행하였다. 그 결과 Gr이 작은 경우에는 확산조절성장의 특성을 보였으며 G Gr이 1,700 정도만 되어도 농도의 최소값이 계면 근처로 이동하였다. 응고가 진행됨에 따라 계 면의 곡률이 증가하였고, 흐름에 의한 혼합이 안정될 때까지 수직편석이 증가하였다. 수펑편석 은 응고가 진행됨에 따라 증가하였지만 흐름의 강도가 강한 경우에는 곧 일정하게 유지되였다. G Gr이 아주 작거나 큰 경우에는 Smith식과 Scheil식의 경우와 잘 일치하였다.

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수직 Bridgman법에 의한 InSe 단결정의 성장 및 Sn이 첨가된 InSe에서 Zn의 확산에 잔한 연구 (A study on the growth of undoped-lnSe single crystal by vertical Bridgman method and Zn diffusion in Sn-doped InSe)

  • 정회준;문동찬;김선태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.464-467
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    • 1999
  • The undoped-InSe and Sn-doped InSe single crystals were grown by vertical Bridgman method and their properties were invesigated. The orientations and the crystallinites of these crystals were identified by X-ray diffraction(XRD), double crystal rocking curve(DCRC) and etch-pit density(EPD) measurements. From the Raman spectrum at room temperature, TO, LO modes and together with their overtones and combinations were observed. Optical properties were inves ated by PL at 12K and direct band gap of these crystals obtained from optical absorption spectrum. Compared with undo&-InSe, electrical properties of Sn-doped InSe were increased and the electrical conductivity type were n-type. But electrical properties along growth direction of crystals and radial direction of wafer showed nearly uniform distribution. The Zn diffusion mechanism in InSe could be explained by interstitial-substitutional and vacancy complex models and the activation energy of 1.15-3.01eV were needed for diffusion.fusion.

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Bridgman법에 의해 성장된 $CdIn_2Te_4$ 단결정의 가전자 갈라짐에 대한 광전류 연구 (Photocurrent Study on the Splitting of the Valence Band and Growth of $CdIn_2Te_4$ Single Crystal by Bridgman method)

  • 백승남;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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    • pp.347-351
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    • 2003
  • A p-$CdIn_2Te_4$ single crystal has been grown by the Bridgman method without a seed crystal in a tree-stage vertical electric furnace. From photocurrent measurements, it was found that three peaks, A, B, and C, corresponded to an intrinsic transition due to the band-to-band transition from the valence band states ${\Gamma}_7(A),\;{\Gamma}_6(B),\;and\;{\Gamma}_7(C)$ to the conduction band state ${\Gamma}_6$, respectively. Also, the valence band splitting of the $CdIn_2Te_4$ crystal has been confirmed by photocurrent spectroscopy. The crystal field splitting and the spin orbit splitting were obtained to be 0.2360 and 0.1119 eV, respectively. Also, the temperature dependence of the band gap energy of the $CdIn_2Te_4$ crystal has been driven as the following equation of $E_g(T)\;=E_g(0)\;-\;(9.43\;{\times}\;10^{-3})T^2/(2676\;+\;T)$. In this equation, the Eg(0) was estimated to be 1.4750, 1.7110, and 1.8229 eV at the valence band state A, B, and C, respectively. The band gap energy of the p-$CdIn_2Te_4$ at room temperature was determined to be 1.2023 eV.

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수직 Bridgman법에 의한 CdTe 단결정의 성장과 특성 (Growth and characterization of CdTe single crystals by vertical Bridgman method)

  • 정용길;신호덕;엄영호;박효열;진광수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.220-228
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    • 1996
  • 두 개의 siliconit 발열체를 써서 이단 전기로를 제작하여 수직 Bridgman법으로 CdTe 단결정을 성장시켰다. 상단전기로의 최고온부를 $1150^{\circ}C$로 고정시키고 하단전기로를 $800^{\circ}C$로 하였을 때, $22.51150^{\circ}C$/cm의 온도 기울기를 얻었다. 성장된 시료의 X$.$선 회절 실험으로부터 얻은 격자상수 $a_0$는 6.482$\AA$이었고, 실온에서 광흡수 측정으로부터 얻은 밴드갭 에너지는 1.478eV이었다. 광발광(PL) 실험으로부터, 구속된 엑시톤 방출 피크가 각각 ($A^0$, X) (1.5902, 1.5887ev), (h,$D^o$) (1.5918 eV) 그리고 ($D^o$, X) (1.5928, 1.5932 eV)의 방출 피크로 분리되는 것을 확인할 수 있었으며, 중성주개와 중성받개의 결합에너지와 이온화에너지를 계산하였다.

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