• 제목/요약/키워드: Oriented crystal growth

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Deposition of ZrO$_2$ and TiO$_2$ Thin Films Using RF Magnet ron Sputtering Method and Study on Their Structural Characteristics

  • Shin, Y.S.;Jeong, S.H.;Heo, C.H.;Bae, I.S.;Kwak, H.T.;Lee, S.B.;Boo, J.H.
    • 한국표면공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.14-21
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    • 2003
  • Thin films of ZrO$_2$ and TiO$_2$ were deposited on Si(100) substrates using RF magnetron sputtering technique. To study an influence of the sputtering parameters, systematic experiments were carried out in this work. XRD data show that the $ZrO_2$ films were mainly grown in the [111] orientation at the annealing temperature between 800 and $1000^{\circ}C$ while the crystal growth direction was changed to be [012] at above $1000^{\circ}C$. FT-IR spectra show that the oxygen stretching peaks become strong due to $SiO_2$ layer formation between film layers and silicon surface after annealing, and proved that a diffusion caused by either oxygen atoms of $ZrO_2$ layers or air into the interface during annealing. Different crystal growth directions were observed with the various deposition parameters such as annealing temperature, RF power magnitude, and added $O_2$ amounts. The growth rate of $TiO_2$ thin films was increased with RF power magnitude up to 150 watt, and was then decreased due to a sputtering effect. The maximum growth rate observed at 150 watt was 1500 nm/hr. Highly oriented, crack-free, stoichiometric polycrystalline $TiO_2$<110> thin film with Rutile phase was obtained after annealing at $1000^{\circ}C$ for 1 hour.

전해도금 공정온도가 Co-Pt 합금 박막의 미세구조 및 자기적 특성에 미치는 영향 (Effects of process temperature on the microstructure and magnetic properties of electrodeposited Co-Pt alloy thin films)

  • 이창형;정근희;박정갑;이광근;서수정
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.87-90
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    • 2008
  • Co-Pt 합금 박막은 amino-citrate 기반의 전해액에서 Ru(30 nm)/Ta(5 nm)/Si(100)구조의 작업 전극을 사용하여 정전류 전해도금 방법으로 증착 하였다. (0002) 우선 성장된 Ru의 buffer layers를 사용하여 Co-Pt 합금 박막의 결정구조와 우선 성장을 조절하였다. 본 실험에서는 도금액 온도를 변화시킴에 따른 Co-Pt 합금 박막의 자기적 성질과 미세구조에 미치는 영향을 고찰하였다. Co-Pt 합금 박막의 형상과 조성은 FESEM 과 EDS로 확인하였고, XRD로 결정구조를 분석하였다. 자기적 성질은 진동 시료 자력계와 토오크 자력계로 분석하였다. Co-Pt 합금 박막은 박막표면과 수직한 방향에서 열처리 없이 각각 6527 Oe의 높은 보자력과 0.93의 높은 각형비를 나타내었다.

소재 적용에 대한 사용자 중심의 제품디자인 프로세스 제안에 관한 연구 (A study on User-centered product design process proposal for materials adoption)

  • 한상윤;김현성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.186-190
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    • 2017
  • 제품디자인에서 소비자에게 심리적 심미적 요소들을 정확하게 전달하기 위해서는 제품 개발과정에서부터 사용자가 원하는 요구사항을 잘 분석하여 적용개발 하여야 한다. 제품 개발의 핵심은 소비자 구매성향 변화와 시대적 요구에 따라 제품 개발 시 디자인에 적용할 사용자의 경험을 파악하여 개발 프로젝트의 목표를 수립하여야 한다. 그러기 위해 디자인분야에서는 형태, 기능, 소재적용 등 제품이나 시스템의 물리적인 형태만을 디자인하는 것을 넘어서 사용자와 관계 속에서 생성되는 감성과 경험까지 디자인하는 것으로 인식되어야 한다. 이처럼 디자인 대상의 범위가 확대되면서 오늘날의 디자인은 사물의 기능에 기초한 단순한 조형적 요소의 개발이 아닌 새로운 경험의 제공이라는 측면을 중시하기에 디자이너들이 전통적으로 해왔던 디자인 개념의 프로세스만으로는 불가능하게 되었다. 이에, 본 연구에서는 제품의 형태, 소재적용, 서비스에서 더 나아가 사용자들을 이해하고 사용자 경험 바탕으로 사용자 중심의 디자인 프로세스의 체계와 방법론을 도출하여 사용자 중심의 중요성을 강조한 프로세스를 제시하고자 한다.

브로민화 수은(I)(Hg2Br2) 물리적 증착공정에서 온도농도대류의 기초연구 (Fundamental studies on thermosolutal convection in mercurous bromide(Hg2Br2) physical vapor transport processes)

  • 김극태;권무현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.110-115
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    • 2023
  • 브로민화 수은(I)(Hg2Br2) 물리적 증착법 공정에서 구성요소 B의 분압, PB를 40 Torr에서 200 Torr로 증가시켰을 때 1개의 셀(unicell)이 결정성장영역에서 기체상 공간의 중심으로 이동함을 보여주고 있다. PB = 40 Torr에서는 경계층 흐름이 지배적이고, PB = 200 Torr에서는 코어영역흐름(core region)을 보이고 있다. 고려되는 물리적 증착법 공정에서 PB = 40 Torr와 PB = 200 Torr에서 1개(single)의 셀(cell) 형태로 3차원의 유동의 흐름과 x, y 직교 중심축에 대하여 비대칭 유동흐름을 나타내고 있다. 소스와 결정 영역 사이의 임계 온도차는 약 30 K입니다. Hg2Br2의 총 몰 플럭스는 임계값에 도달할 때까지 온도차에 따라 증가한다. 임계 총 몰 플럭스에서 총 몰 플럭스는 갑자기 감소한다.

$8^{\circ}$-off (100) Si 기판위의 반극성을 가지는 (1-101) InGaN/GaN 다중양자우물 구조의 MOVPE 성장 (Growth of semi-polar (1-101) InGaN/GaN MQW structures on $8^{\circ}$ off -axis (100) patterned Si substrate by MOVPE)

  • 한영훈;전헌수;홍상현;김은주;이아름;김경화;안형수;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 본 연구에서는 metal organic vapor phase epitaxy(MOVPF) 방법으로 $8^{\circ}$-off (100) Si 기판 위에 분극이 완화된(1-101) GaN를 성장한 후 광소자로서의 가능성을 확인하고자 (1-101) GaN 위에 InGaN/GaN MQW 구조를 제작하였으며 암모니아 유량, TMI 유랑 그리고 성장 온도 등 다양한 성장 조건에 따른 구조적, 광학적인 특성을 scanning electron microscopy(SEM)와 cathodoluminescence(CL)을 통하여 관찰하였다. (1-101) GaN 성장시 암모니아 유량이 적을수록 관통전위가 현저히 줄어드는 것을 확인하였다. (1-101) GaN stripe 위에 성장 시킨 InGaN/GaN MQW 구조를 이용하여 성장조건에 따라서 391.5nm부터 541.2nm에 이르는 넓은 영역의 범위에서 발광 스펙트럼을 조절할 수 있음을 확인하였다.

C-축으로 정렬된 sol-gel ZnO 박막의 특성 (Characteristics of c-axis oriented sol-gel derived ZnO films)

  • 김상수;장기완;김인성;송호준;박일우;이건환;권식철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.49-55
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    • 2001
  • sol-gel방법에 의해서 p-형 Si(100)웨이퍼와 ITO glass, quartz glass기판 위 ZnO박막을 형성시켰으며 출발 물질은 zinc acetate dihydrate를 사용하였다. Zinc acetate dihydrate를 2-methoxyethanol-monoethanolamine(MEA)용액에 녹여 :균질하고 안정된 용액을 만들었다. ZnO박막은 2800rpm에서 25초 동안 spin-coating하고 $250^{\circ}C$의 hot plate에서 10분 동안 중간 열처리한 후 이를 반복하여 형성시켰고 결정화를 위한 열처리는 $400^{\circ}C$~$800^{\circ}C$공기 분위기에서 1시간 동안 시행하였다. X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), UV-vis 투과 스펙트럼, IR 투과 스펙트럼, photoluminescence(PL)스펙트럼 등의 측정 결과로부터 박막의 구조적 특성과 광학적 성질에 대해서 논의하였다. 제조된 ZnO막은 (002)면으로 정렬되어 있으며 380nm파장에서 예리한 흡수단이 있고 가시광선 영역에서 투명(투과율 70% 이상)하였는데 이 흡수단은 ZnO의 밴드 갭(3.2eV)과 잘 일치한다. 저온에서의 띠끝 PL스펙트럼은 속박된 엑시톤 복합체와 포논 복제에 의한 다중선 구조를 보인다.

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분자동력 학 시뮬레이션과 일축압축강도시험을 이용한 $\alpha$-quartz의 결정축에 따른 강도이방성 검토 (A study on anisotropic characteristics of axial strengths in $\alpha$-quartz by using molecular dynamics simulation and uniaxial compression test)

  • 서용석;이진국;;;정교철;김교원
    • 터널과지하공간
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    • 제10권1호
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    • pp.70-79
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    • 2000
  • 입자수, 압력, 온도일정의 앙상블(NPT-ensemble) 분자동력학(MD) 시뮬레이션을 이용하여 300$^{\circ}$K에서 $\alpha$-quartz의 결정축에 따른 일축압축강도를 계산하고, 자연산 $\alpha$-quartz 단결정 코아를 제작하여 일축압축강도시험을 실시하였다. $\alpha$-quartz 단결정 코아에 대한 일축압축시험에서 측정된 결과에 의하면 재하 방향이 c축에 평행한 경우가 수직인 경우보다 높은 강도를 나타내지만, MD 시뮬레이션에서 계산된 완전무결함 $\alpha$-quartz의 경우 이와 반대의 결과를 보이고 있다. 두 경우 모두 재하방향에 따른 강도 이방성을 보이고 있으나, 그 이유는 서로 다르다. MD 시뮬레이션에 의해 계산된 무결함 $\alpha$-quartz의 강도 이방성은 결정구조의 차이에 기인하는 것으로 사료된다. 이에 반해 일축압축시험을 통해 측정된 $\alpha$-quartz의 강도 이방성은 결정성장과정에서 생기는 주상 미세결함에 의해 영향을 받는다.

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수열합성에 의한 c축 배향 ZnO 나노로드 배열의 성장과 구조, 광학적 특성 (Growth, Structural and Optical Properties of c-axis Oriented ZnO Nanorods Array by Hydrothermal Method)

  • 김경범;김창일;정영훈;이영진;백종후
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.222-227
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    • 2010
  • ZnO nanorods array have been grown on the seed crystal coated Si(100) substrate by hydrothermal method. The growth, structural and optical properties of ZnO nanorods array were investigated with a variation of precursor concentration from 0.01 M to 0.04 M. The array density of grown ZnO nanorods per same area was increased with increasing the concentration of precursor solution. Vertically aligned ZnO nanorods with hexagonal wurtzite structure have highly preferred c-axis orientation along (002) lattice plane. Especially, ZnO nanorods array developed from 0.04 M precursor solution showed a diameter of about 85 nm and length of 1.2 {\mu}m$ without any crystallographic defects. The photoluminescence spectra of ZnO nanorods from heavier precursor concentration exhibited stronger UV emission around 380 nm corresponding with near-band-edge emission.

Flux법에 의한 초전도체 YBa2Cu3O7-x 단결정 육성 (Growth of Superconductor YBa2Cu3O7-x Single Crystal by Flux Method)

  • 오근호;김호건;명중재
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.48-54
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    • 1990
  • YBa2Cu3O7-x(=YBCO) single crystals were grown by flux method and the growing process of crystals was investigated. YBCO and 3BaO-7CuO composition powders were mixed by the ratio of 25 : 75(wt%), and the mixtures were melted at 105$0^{\circ}C$ in a electric furnace with no temperature-gradient. Then the melt was cooled at a rate 2-1$0^{\circ}C$/h in the above furnace. YBCO single crystal plate with average size of $1.5\times$2.0$\times$0.1㎣ were obtained in the cavities between crucible and solidified ingot, and the single crystals were oriented to <001> direction. The ingots of flux parts were analyzed by XRD and EDS for the purpose of presuming the growing process of the crystals. It was assumed that the divorced eutectic reaction, by which YBCO crystals were grown first and then BaCuO2 and CuO crystals, occured in the case of cooling rate faster than 2$^{\circ}C$/h. When the cooling rate was 2$^{\circ}C$/h, it was assumed that quasi-equilibrium eutectic reaction occured, so that YBCO, BaCuO2 and CuO crystals were grown at the same time.

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Bi계 초전도 후막의 배향과정에 CdO 첨가의 영향 (The Effects of CdO Addition on the Orientation Process of Bi-Sr-Ca-Cu-O Supercoducting Thick Film)

  • 한영희;성태현;한상철;이준성;정상진
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 1999년도 제1회 학술대회논문집(KIASC 1st conference 99)
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    • pp.47-50
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    • 1999
  • The orientation mechanism of an amorphous $Bi_{2}$$Sr_{2}$$Ca_{2 x}$$Cd_{x}$$Cu_{3}$$O_{y}$ phase were studied by using the dilatometry. The amorphous $Bi_{2}$$Sr_{2}$$Ca_{2 x}$$Cd_{x}$$Cu_{3}$$O_{y}$ samples brought about a volume shrinkage at the onset of the crystallization of a $Bi_{2}$$Sr_{2}$$CaCu_{2}$$O_{6}$phase around $400^{\circ}C$. The random crystal growth of $Bi_{2}$$Sr_{2}$$CaCu_{2}$$O_{8}$ phase around $800^{\circ}C$. yielded a rapid volume expansion and after then samples shrinmed, accompanied with the crystal orientation. The$Bi_{2}$$Sr_{2}$$Ca_{2 x}$$Cd_{x}$$Cu_{3}$$O_{y}$ (x=0.4) sample exhibited the best-oriented structure because the liquid phase formed seemed to have the lowest viscosity which would contributed to the easy collapse of the card-house structure.

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