• 제목/요약/키워드: Czochralski Single Crystal Growth

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Czochralski방법에 의한 $\beta$-BaB2O4단결정 성장 (Growth of Single Crystal $\beta$-BaB2O4 by the Direct Czochralski Method)

  • 주기태;김정돈
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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    • pp.239-257
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    • 1996
  • $\beta$-BaB2O4는 고출력 가시광선 및 적외선을 발진시키는데 유용한, 비선형 특성을 가진 물질이다. $\alpha$-$\beta$ 상전이 온도가 녹는점보다 18$0^{\circ}C$ 낮기 때문에 보통 flux법으로 단결정을 성장시킨다. 수년전 Itoh등은 $\beta$-BaB2O4단결정을 congruent조성의 용액으로부터 Czochralski법으로 metastable한 상태에서 직접 성장시켰다. 그렇지만 그 공정은 잘 이해되지 않고 있으며 재현하기가 매우 어렵다. 저자들은 $\beta$-BaB2O4단결정을 용액표면온도도 1034$^{\circ}$-1085$^{\circ}C$, pulling rate 3mm/h, 10-30 rpm의 범위에서 성장시켰으며 융액표면의 온도구배는 $\beta$-상으로 성장시키는데 매우 중요한 인자로 여겨진다. Seed로는 직경 1-2mm의 c축방향 $\beta$-BaB2O4단결정 봉이 상용되어 성장방향을 조절하고 열응력을 최소화시켰다. 성장된 $\beta$-상의 단결정들은 6-fold모양을 하며 표면에 작은 비늘같은 것들이 붙어있고 중심부에 core가 있는 것을 알았다. Flux법으로 성장시킨 $\beta$-BaB2O4단결정을 사용한 seeds는 단결정 성장 및 냉각 중에 cracks이 자주 발생하였으며, boule의 cracks은 afterheater를 사용할 경우 다소 줄일 수 있었다. 성장된 단결정의 광학특성이 측정되었다.

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LiF 단결정 성장에서 고체-액체의 계면형상 (Solid-liquid Interface Shape in LiF Single Crystal Growth)

  • 정대식;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.271-277
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    • 1984
  • To study interface between crystals grown and molten state in the crusible. Pulling and rotating rate of the shaft were varied in LiF crystal growth by Czochralski method. Lower speed of the pulling and rotating rate increased the degree of convexity in solid-liquid interface and higher speed of the pulling and rotating rate decreased it. Optimum condition of LiF crystal growth obtained as pulling rate was 6.5cm/h when it rotated as 46rpm.

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INVESTIGATION OF DOMAIN STRUCTURES IN $LiNbO_3$ SINGLE CRYSTALS GROWN BY CZOCHRALSKI METHOD

  • Do, Won-Joong;Kyung Joo;Shin, Kwang-Bo;Auh, Keun-Ho
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 14TH KACG TECHNICAL MEETING AND THE 5TH KOREA-JAPAN EMGS (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM)
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    • pp.111-114
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    • 1998
  • Lithium Niobate {{{{ { LiNbO}_{ 3} }}}} single crystals grown by Czichralski method at the congruent composition, have ferroelectric microdomains. These microdomins were investigated by chemical etching with hydrofluoric acid (HF) AND NITRIC ACID ({{{{ { HNO}_{3 } }}}}), and by us ing optical microscopy, scanning electron microscopy and atomic force microscopy

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Cz 실리콘 단결정에서 비대칭 자기장이 고액 계면에 미치는 영향 (Effect of asymmetric magnetic fields on the interface shape in Czochralski silicon crystals)

  • 홍영호;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.140-145
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    • 2008
  • Cz법을 이용하여 다양한 성장 조건하에서 실리콘 단결정이 성장되었따. 고액 계면 형상의 차이는 다양한 자기장 분포를 통하여 구현되었으며 결정의 고액 계면에 있어 ZGP(zero-Gauss plane) 형태와 자기장 세기(MI)의 효과가 실험적으로 연구되었따. ZGP의 형태는 커습 자기장에 있어 상부 및 하부 코일에 인가되는 자기장의 비율(MR)로 인하여 평평하거나 포물선의 형태를 갖게 된다. MR이 증가함에 따라 고액 계면은 더욱 음각(more concave)의 형태가 되고 이는 MR 증가에 따른 고액 계면으로의 뜨거운 융액이 쉽게 유입될 수 있음을 의미한다. 고액 계면의 효과적인 형상은 자기장 분포에 의존됨을 발견하였으며 실험결과는 다른 연구와 비교하였다.

쵸크랄스키법에서 온도 프로파일에 대한 충진사이즈의 효과에 대한 이해 (Understanding of the effect of charge size to temperature profile in the Czochralski method)

  • 백성선;권세진;김광훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.141-147
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    • 2018
  • 태양광 에너지는 깨끗하며 무한한 재생에너지의 한가지로 많은 관심을 받아왔다. 태양광 에너지는 다결정 실리콘 웨이퍼 혹은 단결정 실리콘 웨이퍼로 구성된 솔라셀에 의해서 전기에너지로 전환된다. 제조원가를 낮추기 위하여 한 개의 석영 도가니에 폴리실리콘의 충진 크기를 증가시키는 연구가 많이 개발되어 왔다. 충진 크기를 증가시키면, 쵸크랄스키 공정장비의 온도제어가 강한 멜트 대류 때문에 힘들어진다. 본 연구에서는 20 inch와 24 inch 석영도가니와 90 Kg, 120 Kg, 150 Kg, 200 Kg, 250 Kg의 다양한 폴리실리콘 충진 크기에서 시뮬레이션을 통해 장비 온도 프로파일을 얻었으며, 실제값과 비교하고 분석하였다. 시뮬레이션 온도 프로파일과 실제 온도프로파일이 잘 일치하였으며, 이로써 충진 사이즈가 증가할 경우, 실제온도 프로파일 최적화를 위해 시뮬레이션을 사용할 수 있게 되었다.

압전응용을 위한 $Ca_{3}NbGa_{3}Si_{2}O_{14}$ 화합물의 단결정 성장 (Crystal growth $Ca_{3}NbGa_{3}Si_{2}O_{14}$ compound for the piezoelectric application)

  • 강용호;정일형;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.148-153
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    • 2001
  • 새로운 압전체인 $Ca_{3}NbGa_{3}Si_{2}O_{14}$(CNGS) 단결정은 Czochralski 법을 사용하여 결정성장을 이루었다. CNGS의 결정 구조는 $A_{3}BC_{3}D_{2}O_{14}$와 동방구조를 이루고 있음이 조사되어졌고, 단위 셀의 격자상수는 각각 a = 8.0873과 c = 4.979이었으며, 공간군은 P321이었다. 각각의 양이온의 분포는 각 자리에 규칙배멸을 이루고 있음을 보였다. CNGS 결정은 Langasite 보다 높은 품질계수, 전기기계결합계수, 압전성수를 나타내었으며, 이는 Langasite와 비교하여 낮은 탄성손실과 우수한 압전특성을 가짐을 보여주고 있다.

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$30BaTiO_3$.$70NaNbO_3$ 고용체 단결정 육성 (Growth of $30BaTiO_3$.$70NaNbO_3$ Solid Solution Single Crystal)

  • 김호건;류일환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.20-29
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    • 1992
  • 전영역에 결쳐서 고용영역이 존재하는 $BaTiO_3-NaNbO_3$계에서, congruent melting composition인 $30BaTiO_3{cdot}70NaNbO_3$조성의 고용체 단결정을 Czochralski법에 의하여 육성하였다. 직경 15-50mm, 길이 20-30mm인 단결정이 결정인상속도 2.0mm/h, 결정회전수 5.0-1-rpm에서 육성되었다. 그러나 결정 육성중 육성되는 결정의 열전도도가 낮기 때문에, 발생하는 잠열(latent heat)의 방출이 충분치 않아 고-액계면이 평탄하게 유지되지 않았고 그결과로 육성된 결정중에는 corestructures가 관찰되었다. 육성된 결정에서 core 부분을 제외한 다른 부분은 inclusion등이 없는, 광학적으로 균질한 단결정이었고 가시광 영역에서 양호한 광투과율을 보였다.

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New oxide crystals as substrates for GaN-based blue light emitting devices

  • T. Fukuda;K. Shimamura;H. Tabata;H.Takeda;N. Futagawa;A. Yoshikawa;Vladimir V. Kochurikhin
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.470-474
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    • 1999
  • We have successfully grown <111>-oriented $(La,Sr)(Al,Ta)O_{3}\;(LSAT)$ mixed-perovskite single crystals and <0001>-oriented ${Ca_{8}La_{2}(PO_{4})}_{6}O_2$ (CLPA) single crystals with the apatite structure by the Czochralski method. The compositional and lattice parameter uniformity of the crystals are discussed in relation to the growth conditions. Since LSAT and CLPA single crystals have excellent lattice matching with GaN, they are promising as new substrates for the growth of high quality GaN epitaxial layers.

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Preparation and characterization of ZnWO4 nanocrystallines and single crystals

  • Lim, Chang-Sung
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.197-201
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    • 2010
  • $ZnWO_4$ nanocrystallines were prepared from polymeric complex method using microwave irradiation. The average nanocrystalline sizes were 18~25 nm showing an ordinary tendency to increase with the temperatures from 400 to $600^{\circ}C$. Bulk type single crystals of $ZnWO_4$ were grown successfully in the [100], [010] and [001] directions using the Czochralski method. The effect of the growth parameters, such as the rotation speed, pulling rate and diameter of the grown crystals, were examined. The hardness, thermal expansion coefficients and dielectric constants of the crystals were evaluated.