• 센서학회지
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• 제20권1호
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• pp.30-34
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• 2011

Single crystal of KCl doped with $Eu^{2+}$ ions was grown by the Czochralski method in the high pressure Ar gas(purity 99.999 %) atmosphere with chamber pressure from which the crystal with high quality was obtained. As grown $KCl:Eu^{2+}$ crystal was checked by X-ray diffraction. Luminescence properties of KCl:Eu are investigated by laser-excitation spectroscopy under 355 nm excitation at 14 and 295 K. The broad emission band due to the $Eu^{2+}$ 5d $\rightarrow$ 4f transition is peaked at 417 nm with full width at half maximum of about 20 and 30 nm.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권3호
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• pp.388-397
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• 1999

Numerical simulations are carried out for the magnetic Czochralski single crystal growth system. It Is shown that a magnetic field significantly suppresses the convective flow and as the strength of magnetic field becomes to be stronger, the heat transfer in the melt is dominated by conduction rather than convection. By imposing a cusp magnetic field, the growth interface shape becomes convex toward the melt. When the axial magnetic field is imposed, there occurs an inversion of the interface shape with increase of the magnetic field strength. The oxygen concentration near the interface decreases with increasing cusp magnetic field strength while axial field causes an increase of an oxygen concentration at the central region and decrease of that at the edge of the crystal. The results show that the cusp magnetic field has advantages over an axial magnetic field In the radial uniformity of oxygen as well as in the additional degree of control.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제4권1호
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• pp.121-131
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• 2000

Melt flow, heat and mass transfer of oxygen have been analyzed numerically in the process of Czochralski single crystal growth of silicon under the influence of misaligned cusp magnetic fields. Since the silicon melt in a crucible for crystal growth is of high temperature and of highly electrical-conducting, experimentation method has difficulty in analyzing the behavior of the melt flow. A set of simultaneous nonlinear equations including Navier-Stokes and Maxwell equations has been used for the modelling of the melt flow which can be regarded as a liquid metal. Together with the melt flow which forms the Marangoni convection, a flow circulation is observed near the comer close both to the crucible wall and the free surface. The melt flow tends to follow the magnetic lines instead of traversing the lines. These flow characteristics helps the flow circulation exist. Mass transfer characteristics influenced by the melt flow has been analyzed and the oxygen absorption rate to the crystal has been calculated and turned out to be rather uniform than in the case of an aligned magnetic field.

• 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.

• Current Photovoltaic Research
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• 제4권3호
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• pp.124-129
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• 2016

Recently industry has voiced a need for optimally designing the production process of low-cost, high-quality ingots by improving productivity and reducing production costs with the Czochralski process. Crystalline defect control is important for the production of high-quality ingots. Also oxygen is one of the most important impurities that influence crystalline defects in single crystals. Oxygen is dissolved into the silicon melt from the silica crucible and incorporated into the crystalline a far larger amount than other additives or impurities. Then it is eluted during the cooling process, there by causing various defect. Excessive quantities of oxygen degrade the quality of silicone. However an appropriate amount of oxygen can be beneficial. because it eliminates metallic impurities within the silicone. Therefore, when growing crystals, an attempt should be made not to eliminate oxygen, but to uniformly maintain its concentration. Thus, the control of oxygen concentration is essential for crystalline growth. At present, the control of oxygen concentration is actively being studied based on the interdependence of various factors such as crystal rotation, crucible rotation, argon flow, pressure, magnet position and magnetic strength. However for methods using a magnetic field, the initial investment and operating costs of the equipment affect the wafer pricing. Hence in this study simulations were performed with the purpose of producing low-cost, high-quality ingots through the development of a process to optimize oxygen concentration without the use of magnets and through the following. a process appropriate to the defect-free range was determined by regulating the pulling rate of the crystals.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권9호
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• pp.677-683
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• 2004

레이저 모체재료용 Nd:LLM (Nd:LiLa(MoO$_4$)$_2$) 단결정을 쵸크랄스키법으로 성장시켰다 성장된 Nd:LLM 단결정은 균열 등이 쉽게 발생하였는데, 균열의 원인은 상전이, 불합치용융, 구성성분의 화학적 불균질, 열적구조의 불균형 및 성장방향 등이 있다. 성장된 단결정의 TG-DTA 열분석 결과 상전이는 없었으며, XRD 회절분석에 의해 합치 용융체임을 확인하였다. Li$_2$O 성분의 휘발은 화학적 불균질에 중요한 원인이었다. 자체 제작된 저항발열로의 온도프로파일은 도가니 높이로 조절하였다 또한, Nd:LLM 결정은 성장방향에 따라 단결정의 성장에 영향을 받았으며, (101)의 방향의 성장에서 단결정의 품질이 가장 우수하였다. 성장된 단결정의 N$d^{3+}$ 이온의 분포 및 유효편석계수은 PIXE분석에 의해 수행되었다.

• 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.

• 한국결정학회지
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• 제16권2호
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• pp.141-148
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• 2005

It is well known that the general metals have a lot of grain boundaries. The grain boundaries play a negative role to increase the resistivity and to decrease the conductivity. The small resistivity and the large conductivity have been a goal of the material scientists, and no signal noise, perfect signal transfer, and the realization of the real sound are the dream of electronic engineers and audio manias. Generally, oxygen free copper (OFC) and Ohno continuous casting (OCC) copper cables have been used for the purpose of the precise signal transfer and low noise. However they still include a lot of grain boundaries. In our study, we have grown the single crystal by the Czochralski method and succeeded to produce single crystal wires from the crystal in the dimension of $0.5{\times}0.5{\times}2500mm$. The produced wire still possesses very good single crystal properties. We observed the structure of the wire, and measured the resistance and impedance. Glow Discharge Spectrometer (GDS) was used for analyzing the compositions of copper single crystals and commercial copper. Current-Voltage curve, resistance, total harmonic distortion and speaker frequency response were measured for comparing electrical and acoustic properties of two samples.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.600-604
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• 2011

본 Czochralski 방법으로 새로운 섬광체인 $LaCl_3:Eu^{2+}$ 결정을 육성하고, 육성된 섬광체의 섬광 특성을 조사하였다. 육성한 $LaCl_3:Eu^{2+}$ 결정 구조는 육방정계로서 $P_63$/m 공간군에 속함을 확인할 수 있었으며, 격자상수는 각각 a = b = $7.48{\AA}$, c = $4.37{\AA}$이었다. 335 nm로 여기시킨 $LaCl_3:Eu^{2+}$ 결정의 발광 스펙트럼 파장 범위는 약 370 ~ 640 nm 이었으며, 중심 파장은 430 nm이었다. 형광 감쇠 곡선은 $2.82{\pm}0.72{\mu}s$의 단일 성분으로 구성되었으며, $^{137}Cs$ 662 keV ${\gamma}$-선에 대한 에너지 분해능은 약 8.8%이었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권3호
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• pp.111-115
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• 2015

$Er^{3+}$ 이온이 5, 7.3, 8, 10 at.% 치환된 $Y_3Al_5O_{12}$ 단결정을 Czochralski법으로 질소 분위기에서 성장시켰다. 1.0 mm/h의 인상속도와 10 rpm의 회전 속도로 50 mm의 결정 직경을 가진 <111> 방향의 $Er:Y_3Al_5O_{12}$ 단결정을 얻었다. 두꺼운 직경의 core 영역은 주로 결정 성장 중 직경 변화가 있는 영역에서 발생되었다. 결정 내에서 $Er^{3+}$의 농도는 융액 내의 농도와 같았다. Core 영역의 $Er^{3+}$ 농도는 core가 없는 영역보다 다소 높게 검출되었다. $Er^{3+}$ 이온의 도핑 농도가 증가함에 따라 형광 수명은 포화되었다.