• 제목/요약/키워드: Columnar crystal growth

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승화법으로 성장된 AlN 결정의 성장 양상에 관한 연구 (A study on the growth morphology of AlN crystals grown by a sublimation process)

  • 강승민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.242-245
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    • 2009
  • 종자결정을 사용하지 않고 AlN 결정을 승화법으로 성장하였으며, 결정이 성장되는 양상을 고찰하였다. AlN 결정으로 성장된 상은 다결정 상이었으며, 약 $60\sim160\;{\mu}m$의 크기를 가졌으며, $0.2\sim0.5\;{\mu}m/hr$의 성장 속도로 성장되었다. 성장된 결정구조는 AlN 결정의 결정 구조가 반영된 육방정계의 결정상으로 성장되었음을 관찰하였으며, 주상 구조(columnar structure)로 성장된 후 횡적 성장(lateral growth)하는 양상을 보이면서 대형화됨을 알 수 있었다. 성장된 결정의 표면에서는 다량의 pinhole이 관찰되었으며, 광학현미경과 SEM을 이용하여 성장 morphology의 변화과정을 고찰하였다.

합금응고시 주상정으로부터 등축정 수지상으로의 천이에 관한 해석 (The analysis of columnar to equiaxed dendritic transition during alloy solidification)

  • 김신우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.187-192
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    • 1998
  • 일반적으로 재료의 응고조직은 주상정과 등축정 수지상 영역으로 이루어지는데 이것은 제품의 기계적, 물리적 성질과 밀접한 관계를 가지기 때문에 주상정-등축정 천이에 관한 많은 이론적 연구가 행하여지고 있다. 본 연구에서는 J.D. Hunt에 의하여 일방향응고시 주상정앞에서의 핵생성과 결정성장조건을 이용하여 구하여진 해석학적 주상정-등축정 조건식을 바탕으로 응고속도에 따라 변하는 분배계수와 액상선기울기를 적용하여 수정된 조건식을 구하였다. 그리고 Al-Cu합금에 대하여 응고변수인 핵생성수, 핵생성온도, 합금의 조성, 응고속도 온도기울기에 따른 천이현상의 변화를 조사하였다.

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Columnar inter-grain growth of SiC-A1N solid solutions

  • Lim, Chang-Sung;Jung, Il-Hyong;Auh, Keum-Ho
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.61-65
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    • 1997
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The Effect of Chamber Pressure and Nitrogen Flow Rate on Deposition Characteristics of $(Ni_{0.8}Fe_{0.2})_{20}Ag_{80}$ Thin Films

  • Oh, T.S.;Choo, W.K.
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.275-280
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    • 1997
  • We have investigated the deposition characteristics of (Ni0.8Fe0.2)20Ag80 thin films as a function of chamber pressure and nitrogen flow rate with scanning electron microscopy(SEM), atomic force microscopy(AFM), XRD and $\alpha$-step. The deposition rate of these film is decreased with increasing the chamber pressure and the nitrogen flow rate. With raising the chamber pressure, the growth mode of thin film is changed from island growth to columnar one, which is probably due to energy of atom. Contrary, the nitrogen flow rate is raised, growth mode is changed from columnar to island one. According to the XRD patterns, the preferred orientation is inhibited as the nitrogen flow rate is kept above 10 sccm, but that is nearly independent on the chamber pressure. When the chamber pressure decrease or the nitrogen flow rate increase, phase separation into permoally and silver is occured.

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Study on the Mechanical Properties of TiAl Crystals Grown by a Floating Zone Method

  • Han, Chang-Suk;Kim, Sang-Wook
    • 한국재료학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.369-373
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    • 2017
  • Unidirectionally solidified TiAl alloys were prepared by optically-heated floating zone method at growth rates of 10 to 70 mm/h in flowing argon. The microstructures and tensile properties of these crystal bars were found to depend strongly on the growth rate and alloy composition. TiAl alloys with composition of 47 and 50 at.%Al grown under the condition of 10 mm/h showed $Ti_3Al({\alpha}_2)/TiAl({\gamma})$ layer structures similar to single crystals. As the growth rate increased, the alloys with 47 and 50 at.%Al compositions showed columnar-grain structures. However, the alloys fabricated under the condition of 10 mm/h had a layered structure, but the alloy with increased growth rate consisted of ${\gamma}$ single phase grains. The alloy with a 53 at.%Al composition showed a ${\gamma}$ single phase regardless of the growth rate. Room-temperature tensile tests of these alloys revealed that the columnar-grained material consisting of the layered structure showed a tensile ductility of larger than 4 % and relatively high strength. The high strength is caused by stress concentration at the grain boundaries; this enhances the secondary slip or deformation twinning across the layered structure in the vicinity of the grain boundaries, resulting in the appreciable ductility.

RF 필터응용을 위한 FBAR 소자제작과 증착온도가 ZnO 박막의 결정성장에 미치는 영향 (FBAR Devices Fabrication and Effects of Deposition Temperature on ZnO Crystal Growth for RF Filter Applications)

  • Munhyuk Yim;Kim, Dong-Hyun;Dongkyu Chai;Mai Linh;Giwan Yoon
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.88-92
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Al 하부전극 상에서 RF magnetron sputtering 기술을 이용한 ZnO 박막 증착 및 공정온도가 ZnO 결정성장에 미치는 영향을 고려하여 제작한 FBAR 소자에 대한 연구를 발표한다. 결과적으로, 20$0^{\circ}C$의 공정온도에서 주상형 결정립(columnar grain)을 가지고 c축 우선 배향된 ZnO 박막을 얻을 수 있었다. 이렇게 얻은 ZnO 박막을 FBAR 소자에 적용하여 제작한 결과, 2.05GHz의 공진 주파수에서 ~19.5dB의 반사손실을 보였다.

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산화 바나디움, 몰리브데늄, 리티움계 융제법에 의한 합성 Emerald 단결정 육성 (Single crystal growth of synthetic emerald by flux method of Vandadium - Molybdenum - Lithium oxide system)

  • 최의석;김무경;이종민;안영필;서청교;안찬준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.44-55
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    • 1996
  • 천연 베릴을 이용하여 $V_20_5$, $Mo0_3$, $Li_2O$계 융제 및 첨가제 조성, 베렬의 용해도 그 리고 결정성장 온도와 같은 결정성창 조건을 제어하여 에메랄드 단결정을 성장시켰다. Flux와 첨가제를 조정하여 저온($1100^{\circ}C$ 이하)에셔 용해성이 높은 과포화 용융체를 만들고 온도 구배 (${\Delta}t 100^{\circ}C$), 열진동 효과 등을 정멀 제어 조정하므로써 고품질의 대형 emerald 단결정을 성장 시킬 수 있었다. 성장된 에메랄드 단결정의 특성은 굴절률 : 1.56 - 1.57, 비중 : 2.65 - 2.67인 6각 주상($c^*m$ : 1000, 1010)의 취록색 투명 단결정이였다.

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스컬용융법에 의한 Na사규소운모 합성 및 특성평가 (Synthetic and characterization of Na-tetrasilicic fluorine mica by skull melting method)

  • 석정원;최종건
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.190-195
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    • 2009
  • 스컬용융법에 의해 Na사규소운모를 합성하였다. $Mg_3(OH)_2Si_4O_{10}:Na_2SiF_6:SiO_2=8.3:24.8:66.9$ mol% 비율로 혼합한 출발원료를 ${\phi}13{\times}H14cm$의 냉각도가니에 채우고 2.84MHz 출력주파수의 고주파발진기를 이용하여 가열하였다. 원료는 융액상태에서 1시간 유지하였으며 도가니 내에서 냉각시켰다. 운모의 비저항은 추정하였으며, 원주모양과 판상으로 합성할 수 있었다.

$CoCr_{16.2}Pt_{10.8}Ta_4$ 합금박막의 Ti 우선증착에 따른 자기적 특성과 자구형상변화 (Magnetic properties and the shapes of magnetic domain for $CoCr_{16.2}Pt_{10.8}Ta_4$ alloy films with the prior deposition of Ti layer)

  • 이인선;김동원
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.17-22
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    • 2000
  • 수직보자력이 크고 CoCrPt에 비하여 noise 저감 효과가 큰 것으로 알려진 CoCrPtTa계 합금박막의 수직이방성을 더욱 개선하기 위해 Ti를 우선 증착하였다. 본 연구에서는 Ti 두께 변화에 따른 비교적 높은 수직보자력치를 보였던 $CoCr_{16.2}Pt_{10.8}Ta_4$Ti/glass 시편에서 자기적 특성과 자구형상의 변화를 살펴보았다. 또한 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 M-H loop를 측정하였으며 자구형상은 MFM(Magnetic Force Microscopy)로 관찰하였다. 육방정 Ti가 하지층으로서 우선증착되면 bare glass 직접 증착되는 경우보다 CoCrPtTa 자성층의 수직이방성에 현저한 향상을 가져왔으며 Ti의 두께가 두꺼울수록 c-축 배향성도 개선되었다. MFM 결과에 의하면 Ti두레가 20 nm에서 90 nm로 증가함에 따라 자구형상이 연속적인 stripe type에서 mass type으로 분절된 형태로 변하였다. 이는 Ti의 증착이 비자성 Cr 편석 거동에 영향을 미쳐 자화반전시 인접 columnar grain의 자화벡터들간의 상호교환작용을 억제하는 자기적 분리 효과에 기여했음을 의미한다. 아울러 이와 같은 거동은 Ti가 CoCr계 자성층의 수직이방성을 개선하는데 있어서 형상자기이방성적인 측면에서의 기여가 현저함을 의미하기도 한다.

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천연베릴을 이용한 온도구배 환류법에 의한 합성 Emerald 단결정 육성 (Single crystal growth of syntheric emerald by reflux method of temperatute gradient using natural beryl)

  • 최의석;김무경;안영필;서청교;안찬준;이종민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.532-538
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    • 1998
  • 한국산 천연베릴을 잉요하여 온도구배융제환류법에 의해 에메랄드($3BeO{\cdot}Al_2O_3{\cdot}6SiO_2:Cr^{3+}$) 단결정이 성장되었다. 리튬-몰리브데늄-바나디움 산화물계 융제는 $(MoO_3+V_2O_5)/Li_2O$, 와 $V_2O_5-Li_2O$를 서로 다르게 용융한 2종류의 융제를 혼합하여 제조하였다. 융제의 최적 조성은 산화몰리브데늄.바나디움에 대한 산화리튬의 몰비($(MoO_3+V_2O_5)/Li_2O$)가 3몰이었고 융제첨가제는 Li2O량에 대하여 $K_2O$ 또는 $Na_2O$를 0.2mole% 이내로 치환하였다. 베릴원료의 용융 농도는 융제량에 대하여 3~10% 함량이었고, $Cr_2O_3$ 발색제는 베릴량에 대하여 1%이었다. 융액은 용융, 성장, 회수 블록으로 나뉘어진 3지대 온도구배 결정성장로에서, $1100^{\circ}C$$1000^{\circ}C$ 사이의 안정상태에서 연속적으로 순환되도록 하였다. 에메랄드 단결정은 성장지대에서 950~$1000^{\circ}C$ 구간에서 1일 1회 2시간동안 열진동 처리하였을 때 미소핵의 생성이 억제된 대형 단결정을 성장시킬 수 있었다. 육각주상 에메랄드 단결정의 우선성장방향은 c(0001) 바닥면이었고, m(1010) 기둥면에 수직이었다.

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