• 제목/요약/키워드: Czochralski method

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초크랄스키 방법으로 성장한 CaF2 단결정 분석 (Analysis of calcium fluoride single crystal grown by the czochralski method)

  • 이하린;나준혁;박미선;장연숙;정해균;김두근;이원재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.219-224
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    • 2022
  • 광학 윈도우, 프리즘, 렌즈 등에 사용되는 CaF2 단결정은 3개의 부격자를 가진 face-centered cubic(FCC) 구조를 가지고 있으며 밴드갭(12 eV)이 크고 넓은 파장영역에서 투과율이 우수하고 굴절률이 낮다는 특징이 있다. CaF2 단결정 성장은 대표적으로 높은 생산효율과 큰 결정을 만들 수 있는 초크랄스키(Czochralski) 방법으로 생산되고 있다. 이 연구에서는 초크랄스키 방법으로 성장한 일본의 Nikon 사와 미국의 M TI 사 (100)면, (111)면의 CaF2 단결정 상용화 웨이퍼의 결정성과 결함밀도를 분석하기 위해 X선 회절(XRD), XRC(X-ray rocking curve) 측정 및 Chemical Etching을 수행하였고 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR)과 UV-VIS-NIS을 이용하여 CaF2 결정의 광학적 특성을 분석하였다. 다양한 분석 결과를 통해 CaF2 단결정의 다양한 분야에서의 응용가능성을 체계적으로 살펴보았다.

대구경 규소 Czochralski 단결정 속의 결정 결함 규명 (Characterization of the grown - in defects in the large diameter silicon crystal grown by Czochralski method)

  • 이보영;김영관
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.11-18
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    • 1996
  • Czochralski법으로 성장된 대구경(8인치 이상) 규소 단결정속에 폰재하는 결정 결 함을 규명하였다. Ring형 산화 적충 결함(Oxidation Induced Stacking Faults, 일명 OISF)의 발생 형태를 조사하였다. Minority life time을 mappmg하여 본 결과, rmg형 OISF의 폰재는 재료의 전기적 성질에 영향을 미칠 가능성이 높은 것으로 확인되었다. OISF의 핵 생성에 미치는 냉각 속도의 영향을 조사한 결과 homogeneous적 핵 생성 및 성장 현상을 확인할 수 있었다. 또한 COP(Crystal Originated Particle)의 주원인인 FPD(Flow Pattern Defects)의 발생은 용 체의 응고 속도에 크게 화우됨을 발견하였다. 이들 결함의 상반된 발생 현상의 제어를 위하여 는 인상 속도는 느리게, 또한 $950^{\circ}C$ 근처에서의 냉각속도는 빠르게 하는 것이 바람직한 것으로 결함 발생 제어 모델이 제시되었다.

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초크랄스키 단결정 성장 멜트에서 baroclinic 불안정에 의해 발생하는 유동과 온도 변동의 측정 (Measurement of the temperature and velocity fluctuations occurred by the baroclinic instability in the melt for Czochralski crystal growth method)

  • 손승석;이경우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.381-388
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    • 2000
  • Czochralski 결정 성장 시스템에서 baroclinic 불안정성에 의해 발생하는 유동과 온도 변동에 대해 실험적으로 고찰하였다. 실리콘과 유사한 프란틀 수를 갖는 Wood's metal을 작동유체로 사용하고, 일체형 자석 프로브를 제작하여 멜트의 회전 유속을 측정하였다. 측정 결과 회전 유속은 멜트 바닥에 비해 자유 표면에서 빠르고 특히 결정 근처에서 유속이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 도가니 회전 속도를 증가시키면서 속도와 온도 변동을 관찰한 결과 Ro<1.01, Ta>$9.63{\times}10^8$인 영역에서 baroclinic 불안정성이 나타나고, 이 영역에서 유동과 온도가 동일한 주파수를 가지고 변동하였다.

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TRIZ(6SC)를 활용한 잉곳 인상모듈 및 실리콘 단결정 잉곳 제조장치의 창의적 설계 (A Study on the Creative Design of Pulling Module for Silicon Ingot and an Apparatus of Manufacturing Silicon Single Crystal Ingot by using TRIZ(6SC))

  • 홍성도;허용정
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.39-43
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    • 2012
  • This paper presents a study on the design of a pulling module for silicon ingot and an apparatus of manufacturing silicon single crystal ingot using the same method. The pulling module is conceptually designed by using TRIZ. Czochralski method(CZ) is representative way to manufacture single crystal ingot for wafers. The seed can be broken by high tension which is caused by large weight of a silicon ingot. The solution of this problem has been derived using 6SC(6 steps creativity)TRIZ. The pulling module is actuated by DC motor and rollers. High tension in the seed is removed by the rotate-elevate motion of rollers in the pulling module. A rubber belt is included in the rotate-elevate mechanism for increasing friction between rollers and silicon ingot.

Czochralski 법으로 성장된 Yb3+ doped Y3Al5O12 단결정의 성장 분위기 및 도핑 농도에 따른 광학적 특성 (Optical properties of Yb3+ doped Y3Al5O12 single crystals derived by the Czochralski method according to growth atmosphere and doping concentration)

  • 심장보;이영진;강진기;이영국
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.68-73
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    • 2015
  • $Yb^{3+}$ 이온이 25 at.%까지 치환된 $Y_3Al_5O_{12}$ 단결정을 Czochralski 법으로 성장시켰다. 0.8 mm/h의 인상속도와 10 rpm의 회전 속도로 40 mm의 결정 직경과 160 mm의 결정 길이를 가진 단결정을 얻었다. 결정 성장 분위기는 순수한 질 소 혹은 질소와 산소를 혼합한 가스 분위기였다. 순수한 질소 분위기에서는 청록색을 띤 결정이 성장되었고 99 %의 질소와 1 %의 산소를 혼합한 가스 분위기에서 성장한 결정은 무색이었다. 농도 분석결과를 보면, 결정의 길이가 길어짐에 따라 $Yb^{3+}$의 농도는 감소하고, core 영역의 $Yb^{3+}$ 농도는 core 없는 영역보다 다소 높게 검출되었다. $Yb^{3+}$ 이온의 도핑 농도가 증가함에 따라 형광 수명은 감소하였다.

Growth and physical properties of SrxBa1-xNb2O6 (x = 0.60, 0.75) single crystals

  • Kang, Bong-Hoon;Joo, Gi-Tae
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.65-68
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    • 2010
  • $Sr_{0.6}Ba_{0.4}Nb_2O_6$ (60SBN) and $Sr_{0.75}Ba_{0.35}Nb_2O_6$ (75SBN) single crystals were grown by Czochralski method. Growing direction was <001>, and as-grown crystals has well-developed (001) plane. Temperature- and frequency dependence of dielectric constant represent relaxor ferroelectrics. 60SBN has wider optical transmittance than 75SBN.

New Oxide Crystals as Substrates for GaN-based Blue Light Emitting Devices

  • Fukuda, T.;Shimamura, K.;Tabata, H.;Takeda, H.;Futagawa, N.;Yoshikawa, A.;Kochurikhin, Vladimir-V.
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1999년도 PROCEEDINGS OF 99 INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE KACG AND 6TH KOREA·JAPAN EMG SYMPOSIUM (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM), HANYANG UNIVERSITY, SEOUL, 06월 09일 JUNE 1999
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    • pp.3-26
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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 $Ca_8La_2(PO_4)_6O_2$(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 ar promising as new substrates for the growth of high quality GaN epitaxial layers.

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Growth and Properties of Co-doped Ce,Mn:LiTaO3 Single Crystals

  • Gang, Bong-Hoon;Rhee, Bum-Ku;Lim, Ki-Soo;Bae, Sung-Ho;Joo, Gi-Tae
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.711-714
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    • 2002
  • The Ce, Mn: $LiTaO_3$ crystals were grown by Czochralski method in congruent ${\varphi}$3" $LiTaO_3$ single crystal growing conditions. Concentrations of Ce and Mn in melt were respectively 0.1 mole%. As-grown crystals were red, transparent and the grown crystals were tested with oxidation/reduction treatment for clor and other properties. Influence of Ce and Mn dopants on $LiTaO_3$ crystal properties was discussed. And the nonlinear optical properties of the Ce, Mn: $LiTaO_3$ crystal are being studied.