• 제목/요약/키워드: Czochralski Method

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Czochralski 방법에 의한 Nd : YAG 단결정의 육성 및 레이저 출력특성 (Growth of Nd:YAG single crystal by czochralski method and characteristics of laser generation)

  • 이상호;김한태;배소익;정수진
    • 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.

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MPC Based Feedforward Trajectory for Pulling Speed Tracking Control in the Commercial Czochralski Crystallization Process

  • Lee Kihong;Lee Dongki;Park Jinguk;Lee Moonyong
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.252-257
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    • 2005
  • In this work, we propose a simple but efficient method to design a target temperature trajectory for pulling speed tracking control of the crystal grower in the Czochralski crystallization process. In the suggested method, the model predictive control strategy is used to incorporate the complex dynamic effect of the heater temperature on the pulling speed into the temperature trajectory design quantitatively. The feedforward trajectories designed by the proposed method were implemented on 200 mm and 300 mm silicon crystal growers in the commercial Czochralski process. The application results have demonstrated its excellent and consistent tracking performance of pulling speed along whole bulk crystal growth.

Czochralski법에 의해 성장시킨 Nd : $LiNbO_3$ 단결정의 주기적인 domain제어에 관한 연구 (A study on the periodical domain obtained in Nd : $LiNbO_3$ sinlgle crystals grown by czochralski method)

  • 최종건
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.50-55
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    • 2002
  • $LiNbO_3$ 단결정에 $Nd_2O_3$0.2~0.5 wt.%를 칭량하여 결정을 성장 시켰다. 그리고 광손상을 억제하기 위해 ZnO 2~8 mole%를 첨가하여 광손상에 대한 저항성을 높였다. 본 연구에서는 Nd가 doping된 단결정을 성장시켜 주기적인 domain을 만들고자 하였다

Czochralski법으로 성장시킨 LiNbO3 단결정의 결함구조 : Dislocation Etch Pits Morphology (Defect Structures in LiNbO3 Single Crystals Grown by Czochralski Method : Dislocation Etch Pits Morphology)

  • 장동석;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.661-669
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    • 1989
  • The defect structure in LiNbO3 single crystals grown by Czochralski method from the congruently melting composition were investigated. Chemical etching patterns were studied in x-plane, z-plane, and major cleavage plane, respectively, dislocation density was higher at the periphery of crystals than at the center because the thermal stress due to radial temperature gradient had a main effect on it, as compared with dislocations formed from the solid-liquid interface. Many dislocation lineages were arranged along several directions.

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Czochralski법에 의해 성장시킨 LiNbO3단결정의 Domain Structure (Domain Structures of LiNbO3 Single Crystals Grown by Czochralski Method)

  • 최종건;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.699-703
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    • 1988
  • Domain structures of LiNbO3 crystals grown by Czochralski method were examined according to the growth axis and the rotational speed of crystals. Ring shape and split domain structures were revealed in Z-axis and Y-axis grown crystals respectively. It was found that the domain structures of grown crystals were closely related to the solid-liquid interface shape during growth.

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Czochralski법으로 Er2O3이 첨가된 Near Stoichiometric 조성 LiNbO3 단결정의 성장 및 특성변화 (Growth and Variance of Properties Er2O3 Doped Near Stoichiometric LiNbO3Single Crystals by the Czochralski Method)

  • 이성문;신동익;김근영;;;;윤대호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권8호
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    • pp.746-750
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    • 2003
  • Czochralski법을 이용하여 Er$_2$O$_3$가 첨가된 near stoichiometric조성의 LiNbO$_3$ 단결정을 Z-축의 방향으로 직경 15~20mm, 길이 25-30 mm의 크기로 성장시켰다. X-Ray Diffractometer (XRD)을 이용하여 격자상수를 조사하였고, Fourier Transform-Infrared Spectrophotometer (FT-IR)을 통하여 흡수밴드를 관찰하였다. 또한 Electron Probe Micro Analysis (EPMA)를 이용하여 결정 내에 Er의 분포를 확인하였다.

Czochralski법에 의한 ZnWO4 단결정 성장 및 특성분석 (Single crystal growth of ZnWO4 by the Czochralski method and characterization)

  • 임창성
    • 분석과학
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    • 제23권2호
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    • pp.103-108
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    • 2010
  • Czochralski법에 의한 $ZnWO_4$ 단결정을 [100], [010], [001] 방향으로 성공적으로 성장시켰다. $ZnWO_4$ 단결정 성장을 위한 종자결정은 백금 침을 사용하여 용융액으로부터 모세관 현상을 응용한 결정성장으로 얻을 수 있었다. 각 축 방향에 따른 성장조건이 rotation speed, pulling rate, 성장된 결정의 직경등의 변수를 가지고 조사되어졌다. 성장된 결정의 냉각시 발생되는 균열을 annealing 효과에 의하여 방지할 수 있었다. 성장된 결정의 방위는 Laue back reflection으로 결정하였다. 각 축 방향으로 성장된 결정의 미세구조적 특징이 논하여졌으며, 경도, 열팽창계수 및 유전상수의 물리적 특성이 평가되어졌다.

쵸크랄스키 단결정 장치에서의 실리콘유동 (Silicon melt motion in a Czochralski crystal puller)

  • 이재희;이원식
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.27-40
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    • 1997
  • The heat in Czochralski method is transfered by all transport mechanisms such as convection, conduction and radiation and convection is caused by the temperature difference in the molden pool, the rotations of crystal or crucible and the difference of surface tension. This study delvelops the simulation model of Czochralski growth by using the finite difference method with fixed grids combined with new latent heat treatment model. The radiative heat transfer occured in the surfce of the system is treated by calculating the view factors among surface elements. The model shows that the flow is turbulent, therefore, turbulent modeling must be used to simulate the transport phenomena in the real system applied to 8" Si single crystal growth process. The effects of a cusp magnetic field imposed on the Czochralski silicon melt are studied by numerical analysis. The cusp magnetic field reduces the natural and forced convection due to the rotation of crystal and crucible very effectively. It is shown that the oxygen concentration distribution on the melt/crystal interface is sensitively controlled by the change of the magnetic field intensity. This provides an interesting way to tune the desired O concentration in the crystal during the crystal growing.

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Czochralski법에 의해 육성된 lithium niobate 단결정의 결함구조 (Defect structure of lithium niobate single crystals grown by the Czochralski method)

  • 김기현;고정민;심광보;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.620-626
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    • 1996
  • 자체 제작한 고주파 유도 가열 Czochralski 장치를 이용하여 조화용융조성(congruently melting composition)의 undoped 및 MgO.doped 단결정을 육성하였다. 최적육성조건을 확립하였으며, 보상가열전압조정방식을 이용하여 약 ${\pm}5\;%$ 이내의 범위로 직경제어하는데 성공하였다. 또한, 첨가된 $Mg^{2+}$ 이온이 ferroelectric domain 형성에 미치는 영향을 전자현미경(SEM)등으로 분석하였다.

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Czochralski법에 의한 $Bi_{12}SiO_{20}$ 단결정 성장 (Czochralski Growth of $Bi_{12}SiO_{20}$ single Crystals)

  • 정광철;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.698-701
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    • 1990
  • The necessary conditions for the growth of high quality Bi12SiO20 single crystals by the Czochralski method have been determined. The interface of melt and crystal was transformed convex to concave above 7 rpm. For growth <001> and <111> directions, facet morphology exhibited 4-fold and 6-fold symmetry. When the crystal of <001> growth direction was broadened, minor facet {110} was developed outstandingly.

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