• 제목/요약/키워드: Crystal grain size

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유도결합 플라즈마 파워변화에 따른 초경도 나노결정질 TiN 코팅막의 물성변화 (Effect of Inductively Coupled Plasma (ICP) Power on the Properties of Ultra Hard Nanocrystalline TiN Coatings)

  • 전성용
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.212-217
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    • 2013
  • Ultra hard TiN coatings were fabricated by DC and ICP (inductively coupled plasma) magnetron sputtering techniques. The effects of ICP power, ranging from 0 to 300 W, on the coating microstructure, crystallographic, and mechanical properties were systematically investigated with FE-SEM, AFM, HR-XRD and nanoindentation. The results show that ICP power has a significant influence on the coating microstructure and mechanical properties of TiN coatings. With an increasing ICP power, the film microstructure evolves from an apparent columnar structure to a highly dense one. Grain sizes of TiN coatings decreased from 12.6 nm to 8.7 nm with an increase of the ICP power. A maximum nanohardness of 67.6 GPa was obtained for the coatings deposited at an ICP power of 300 W. The crystal structure and preferred orientation in the TiN coatings also varied with the ICP power, exerting an effective influence on film nanohardness.

SPS법을 이용한 CuZnAl계 형상기억합금의 제조 (Manufacturing of Cu-Zn-Al shape memory alloy using spark plasma sintering)

  • 박노진;이인성;조경식;김성진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.172-177
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    • 2002
  • CuZnAl계 형상기억합금은 경제성, 열간 가공성 등이 우수하며 변태온도의 조절이 쉬운 등 여러 장점을 가지고 있으나, 열간 가공 중에 결정립이 쉽게 커지며, 취성이 심하고, 열이력에 대해서 형상기억 효과가 빨리 감소되는 등의 단점이 있다. 이러한 단점들은 결정립크기를 미세화함으로써 어느 정도 해소할 수 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Cu-24.78Zn-9.11Al(at.%)과 Cu-13.22Zn-17.24Al(at.%)의 조성을 갖으며 비교적 작은 결정립크기를 갖는 형상기억합금을 99.9% 이상의 순도를 갖는 Cu, Zn 및 Al원소분말을 이용하여 SPS(spark plasma sintering) 방법으로 제조하였다. SPS 공정을 통하여 원소분말을 이용한 합금화가 가능함을 확인하였으며, 75-150 $\mu \textrm{m}$ 크기의 원소분말을 이용하여 제조한 경우, 두 조성 모두에서 약 70$\mu$m 의 결정립크기를 얻을 수 있었으며, 조성에 따라 상온에서 오스테나이트 단상 혹은 마르텐사이트 단상을 나타냄을 확인하였다.

II-VI족 화합물 반도체의 결정성장 및 센서 개발에 관한 연구 (Crystal Growth Sensor Development of II-VI Compound Semiconductor : CdS)

  • D.I. Yang;Y.J. Shin;S.Y. Lim;Y.D. Choi
    • 한국진공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.126-133
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    • 1992
  • E-Beam 기법을 이용하여 증착시킨 Ag doped CdS 박막은 육방정계이고 공기, Ar 분위기에서 $^550{\circ}C$로 열처리한 결과 grain size가 1$mu extrm{m}$ 정도로 성장되었고, Van Der Pauw 방법으로 구한 Hall data로부터 CdS crystal은 n형 반도체이고 상온에서의 carrier 농 도는 2.7 $\times$ 1011cm-3이고 Hall mobility는 5.8 $\times$ 102cm2V-1sec-1정도임을 알 수 있었다. CdS : Ag 박막의 PL spectra는 Gaussian curve를 보여주었고, spectra peak는 파장이 520nm 근처에 위치하고 있으며, CdS : Ag 박막에서의 광전류(pc)와 암전류(dc)의 ratio(pc/dc)는 공기 중에서 열처리한 시료의 값이 크다는 것을 알 수 있었다.

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비정질 실리콘의 부분적 알루미늄 유도 결정화 공정에서의 급속 열처리 적용 가능성 (Application of rapid thermal annealing process to the aluminum induced crystallization of amorphous silicon thin film)

  • 황지현;양수원;김영관
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.50-53
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    • 2019
  • 박막 태양전지에 주로 적용되는 다결정 규소층을 AIC(Aluminum Induced Crystallization) 공정을 이용하여 제조하였다. 결정립의 확대를 위하여 selective diffusion barrier 사용하였다. 이 diffusion barrier는 $Al_2O_3$ 막을 사용하였다. 공정시간의 단축을 위하여 열처리는 RTA(Rapid Thermal Annealing) 공정으로 진행하였다. 비정질 실리콘의 결정화는 XRD 측정을 통해 분석했다. 그 결과 $500^{\circ}C$에서 결정화되었으며, 결정 크기는 $15.9{\mu}m$로 계산되었다.

형상계수 및 경계빈도수 측정에 의거한 생석회 제조용 고품위석회석의 품질 평가 (Quality Evaluation of the High-purity Limestones for Lime Manufacturing Based on the Measurements of Shape Factor and Grain Boundary Frequency)

  • 노진환;이현철
    • 한국광물학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.371-383
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    • 2009
  • 고품위석회석의 품질 개념에서 특히 중요한 결정도 및 조직 관계는 계측상의 어려움 때문에 석회석 평가에서 그 동안 효과적으로 잘 적용될 수 없었다. 이를 극복하기 위해서 이 연구에서는 석회석 원광의 품질을 평가하는 방식으로서 영상분석시스템 하에서 결정의 형상계수 및 경계 빈도수의 측정법을 처음으로 적용하였다. 이 같은 석회석 원광 품질 평가방식을 국내산 소성용 석회석에 적용하여 광석별로 비교 검토하였다. 그 결과, 원광의 방해석 함량, 즉 품위와 그 결정 입도가 비슷하더라도 결정 형상계수와 경계빈도수에 의해서 생석회의 품질은 현격한 차이를 보인다. 즉, 원광의 결정 형상이 불규칙하고 경계 빈도수가 높을수록 이로부터 합성된 생석회는 소성율, 공극률, 반응성, 소결 정도 및 분화율과 같은 모든 품질 부문에서 우수한 특성을 보였다. 그렇지만 결정 형상계수와 경계빈도수가 상대적으로 너무 클 경우에는 쉽게 과소성되기 때문에 고품질의 생석회를 제조하는 데에는 가열처리 시간을 최소화하는 공정상의 기술이 요구된다. 석회석 산업에서 이같은 품질 평가 방식은 결정 입도는 물론 수치화할 수 없었던 결정 형상 및 조직적 사항들이 모두 고려되어 기존의 평균 입도 등에 의거한 평가보다 훨씬 합리적인 것으로 사료된다.

비납계 (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3, (M = Ca, Sr, Ba) 압전 세라믹의 비정상 결정 성장 거동 비교 (Comparison of Abnormal Grain Growth Behavior of Lead-Free (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3, (M = Ca, Sr, Ba) Piezoelectric Ceramics)

  • 정승운;임지호;정한보;지성엽;최승곤;정대용
    • 한국재료학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.343-349
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    • 2020
  • NKN [(Na,K)NbO3] is a candidate lead-free piezoelectric material to replace PZT [Pb(Zr,Ti)O3]. A single crystal has excellent piezoelectric-properties and its properties are dependent of the crystal orientation direction. However, it is hard to fabricate a single crystal with stoichiometrically stable composition due to volatilization of sodium during the growth process. To solve this problem, a solid solution composition is designed (Na,K)NbO3-Ba(Cu,Nb)O3 and solid state grain growth is studied for a sizable single crystal. Ceramic powders of (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3 (M = Ca, Sr, Ba) are synthesized and grain growth behavior is investigated for different temperatures and times. Average normal grain sizes of individual specimens, which are heat-treated at 1,125 ℃ for 10 h, are 6.9, 2.8, and 1.6 ㎛ for M = Ca, Sr, and Ba, respectively. Depending on M, the distortion of NKN structure can be altered. XRD results show that (NKN-CaCuN: shrunken orthorhombic; NKN-SrCuN: orthorhombic; NKN-BaCuN: cubic). For the sample heat-treated at 1,125 ℃ for 10 h, the maximum grain sizes of individual specimens are measured as 40, 5, and 4,000 ㎛ for M = Ca, Sr, and Ba, respectively. This abnormal grain size is related to the partial melting temperature (NKN-CaCuN: 960 ℃; NKN-SrCuN: 971 ℃; NKN-BaCuN: 945 ℃).

EFFECT OF DEPOSITION METHODS ON PHYSICAL PROPERTIES OF POLYCRYSTALLINE CdS

  • Lee, Y.H.;Cho, Y.A.;Kwon, Y.S.;Yeom, G.Y.;Shin, S.H.;Park, K.J.
    • 한국표면공학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.862-868
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    • 1996
  • Cadmium sulfide is commonly used as the window material for thin film solar cells, and can be prepared by several techniques such as sputtering, spray pyrolysis, close spaced sublimation (CSS), thermal evaporation, solution growth methods, etc. In this study, CdS films were deposited by thermal evaporation, close spaced sublimation, and solution growth methods, respectively, and the effects of the methods on physical properties of polycrystalline CdS deposited on ITO/glass were investigated. Also, the effects of variously prepared CdS thin films on the physical properties of CdTe deposited on the CdS were investigated. The thickness of polycrystalline CdS films was maintained at $0.3\mu\textrm{m}$ except for the solution grown CdS when $0.2\mu\textrm{m}$ thick CdS was deposited. After the deposition, all the samples were annealed at $400^{\circ}C$ or $500^{\circ}C$ in H2 atmosphere. To investigate physical properties of the deposited and annealed CdS thin films, UV-VIS spectro-photometry, X-ray diffractometry (XRD), and Auger electron spectroscopy (AES), and cross sectional transmission electron microscopy(XTEM) were used to analyze grain size, crystal structure, preferred orientation, optical properties, etc. The annealed CdS showed the bandedge transition at 510nm and the optical transmittance high than 80% for all of the variously deposited films. XRD results showed that CdS thin films variously deposited and annealed had the same hexagonal structures, however, showed different preferred orientations. CSS grown CdS had [103] preferred orientation, thermally evaporated CdS had [002], and CdS grown by the solution growth had no preferred orientation. The largest grain size was obtained for the CSS grown CdS while the least grain size was obtained for the solution grown CdS. Some of the physical properties of CdTe deposited on the CdS thin film such as grain size at the junction and grain orientation were affected by the physical properties of CdS thin films.

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수소환원법으로 제조된 나노구조 Fe-Co 합금분말의 미세구조 및 자성특성 (Micro Structures and Magnetic Properties of Nanostructured Fe-Co Alloy Powders Produced by Hydrogen Reduction Process)

  • 안봉수;이백희;이규환;김영도
    • 한국재료학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.488-492
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    • 2002
  • Magnetic properties of nanostructured materials are affected in complicated manner by their microstructure such as grain size, internal strain and crystal structure. Thus, studies on the synthesis of nanostructured materials with controlled microstructure are necessary for a significant improvement in magnetic properties. It is well known that when Fe-Co alloy undergoes ordering transformation, soft magnetic properties could be obtained. There are many reports that the magnetic properties of the materials can be changed with variation of grain size. In the present work, nanostructured Fe-50at.%Co alloy powder produced by hydrogen reduction process (HRP) starting with two oxide powder mixtures of $Fe_2O_3\;and\; Co_3O_4$. The mean grain size of the HRP powders was about 40 nm and coercivity of the: powders was about 43 Oe.

PHOTOSENSITIVITY OF HETEROJUNCTION TYPE GRAINS IN CUBIC SILVER HALIDE MICROCRYSTALS

  • Park, In Yeong
    • Journal of Photoscience
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    • 제3권3호
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    • pp.159-161
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    • 1996
  • Photosensitivity of silver halide emulsion depends on the properties of the microcrystals. Size, shape, grain distribution and chemical composition as well as the inner structure or the topography of the latent image specks affect on the optical properties and play an important role in the photographic process. In the present paper, a study on the sensitization of emulsion containing AgBrClI core/shell grains showed that for the given size, shape, halide content and crystal habit, under the optimal conditions the photosensitivity of the heterojunction type grains are different from that of the common regular grains. The optimal photosensitivity was obtained at the iodide content of 2.0 mo1%.

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졸-겔법에 의한 강유전 BST 박막의 제조 및 특성 (Fabrication and properties of ferroelectric BST thin films prepared by sol-gel method)

  • 이진홍;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.60-66
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    • 2001
  • ($Ba_x$$Sr_{1-x}$)$TiO_3$ (x=0.9, 0.7, 0.5)박막을 졸-겔법으로 ITO-coated glass기판 위에 제조하였다. BST의 perov-skite상 생성온도는 $600^{\circ}C$ 이상이며 Sr함량이 증가할수록, $Ba^{2+}$ 이온보다 작은 $Sr^{2+}$ 이온에 의해 perovskite상들의 피크가 높은 회절 각도로 이동하였다. 그리고 온도가 증가할수록 결정립은 조대화 되었고, Sr 함량이 증가할수록 결정립은 미세화 되었다. BST(50/50)의 유전상수 값은 다른 두 조성보다 큰 값을 나타내고 유전손실 값은 더 낮았다. 1 kHz때의 BST(50/50)박막의 유전상수 및 유전손실 값은 각각 652와 0.042였다.

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