• 한국결정성장학회지
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• 제1권1호
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• pp.74-81
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• 1991

Czochralski 단결정 성장계에서 유체동의 표면 복사열전달을 고려하여 온도분포를 모사하였다. 복사열전달 고려시 표면요소들의 view factor를 고려하였다. 고-액의 2상은 고상에 가상적으로 매우 큰 점성을 부여하여 연속의 단상으로 처리하였으며 응고시 잠열은 반복열량 방출법을 개발하여 처리하였다. 본 연구에서 개발한 응고 모델을 증명하기 위하여 Ca 금속의 용융에 적용하여 실험결과와 비교한 결과 잘 맞는다는 것을 알아낸 후 본 모사 프로그램을 Cz계에서 Al금속의 단결정 성장에 적용하였다.

• 한국결정학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 1996

Czochralski 인상장치에 로드 셀(load cell) 및 데이터 입출력 장치를 부착하고, computer에 의해 목표로 하는 크기의 단결정이 성장되도록 RF power가 자동 조정되는 프로그램을 개발하였다. 본 연구에서는 개발된 프로그램의 동작원리, 특성 및 구성 장치를 중심으로 기술하였으며, Nd:YAG산화물 단결정에 이 방법을 적용한 결과 ±5% 내에서 Nd:YAG 결정의 직경이 조절됨을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권5호
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• pp.202-206
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• 2010

Single crystals of $ZnWO_4$ were grown successfully in the [100], [010] and [001] directions using the Czochralski method. The growth parameters and the formation of slip plane in $ZnWO_4$ crystals were studied. $ZnWO_4$ crystals had a cleavage plane of (010). The dislocation density on the (010) plane at the center of the crystal was lower than that of the edge region. It was inferred that the high density at the edge of the crystals was caused by the thermal gradient during crystal growth. The etch pit arrangement revealed the (100) slip plane to be most active during crystal growth.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.1308-1318
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• 1995

The influence of varying rotation speed of both crystal and crucible was numerically investigated for the Czochralski silicon-crystal growth. Based on a simplified model assuming flatness of free surfrae, the Navier-Stokes Boussinesq equations were employed to identify the flow pattern, temperature distribution as well as the shape of the melt/crystal interface. The present results showed that the interface shape was relatively convex with respect to the melt at lower pulling rate and tended to be concave as the pulling rate increased. In particular, the experimentally observed gull-winged shape of the interface was qualitatively in agreement with the predicted shape. The rotation of crystal alone little affected the growth system. When the rotation speed of the crucible was increased, there occurred inversion of the interface shape from convex to concave pattern. At rapid rotation of the crucible, an interesting channel formation was predictied primarily due to the assumption of laminar flow.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권4호
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• pp.137-139
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• 2008

Floating zone, neutron transmutation-doped and magnetic Czochralski silicon crystals are being widely used for fabrication power devices. To improve the quality of these devices and to decrease their production cost, it is necessary to use large-diameter wafers with high and uniform resistivity. Recent developments in the crystal growth technology of Czochralski silicon have enable to produce Czochralski silicon wafers with sufficient resistivity and with well-controlled, suitable concentration of oxygen. In addition, using Czoehralski silicon for substrate materials may offer economical benefits, First, Czoehralski silicon wafers might be cheaper than standard floating zone silicon wafers, Second, Czoehralski wafers are available up to diameter of 300 mm. Thus, very large area devices could be manufactured, which would entail significant saving in the costs, In this work, the conventional Czochralski silicon crystals were grown with higher oxygen concentrations using high pure polysilicon crystals. The silicon wafers were annealed by several steps in order to obtain saturated oxygen precipitation. In those wafers high resistivity over $5,000{\Omega}$ cm is kept even after thermal donor formation annealing.

• 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.