• 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.167-185
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• 1999

In the present paper, KLN crystals have been grown along <001>, <100> and <110> directions by the top seeded solution growth (TSSG) method from Li-richer melts with different compositions. The morphologies of KLN crystals grown along different directions have been studied, and the well-developed facets have been unambiguously indexed using X-ray goniometer and stereographic projection analysis. The growth mechanism and defects such as cracks and inclusions were discussed on the basis of observations of facets on the crystal-melt interfaces. The crystal compositions were determined by chemical analysis method. The structure and lattice constants of KLN crystals were determined and calculated on the basis of XRD data by using TREOR90 and PIRUM programs. The Curie temperature and optical absorption were determined by dielectric constant peak and spectrum measurements, respectively. The blue SHG characteristics of a KLN sample were also investigated using a pulsed dye laser. PACS: 42.70.M;81.10;81.10A;42.65.K.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.516-521
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• 2019

The top seeded solution growth (TSSG) method is an alternative technique to grow high-quality SiC crystals that has been actively studied for the last two decades. However, the TSSG method has different issues that need to be resolved when compared to the commercial SiC crystal growing method, i.e., physical vapor transport (PVT). A particular issue of the TSSG method of results from the presence of liquid droplets on the grown crystal that can remain even after crystal growth; this induces residual stress on the crystal surface. Hence, the residual droplet causes several unwanted effects on the crystal such as the initiation of micro-cracks, micro-pipes, and polytype inclusions. Therefore, this study investigated the formation of the residual droplet through multiphysics simulations and lead to the development of a liquid droplet removal method. As a result, we found that although residual liquid droplets significantly apply residual stress on the grown crystal, these could be vaporized by adopting thermal annealing processes after the relevant crystal growing steps.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권1호
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• pp.19-24
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• 1995

대형 단결정 육성을 위해 TSSG 법에 의해 결정성장을 시도, $8{\times}6{\times}2 mm^3$ 크기의 KLN 결정을 육성하였다. 육성된 결정으로 부터 제2고주파 발생영역에서의 이상광 굴절률 $n_e$는 조성에 따라 변화하며, 조성중의 Li량이 많을수록 감소함을 알았다. 또한 광투과 특성평가에 의해 자외영역으로 부터 적외영역에 걸쳐 광이 투과함을 관측하였으며, 자의영역에서의 투과 한도는 350nm, cut-off파장은 380nm임이 확인되었다.

• 한국결정학회지
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• 제4권1호
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• pp.42-48
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• 1993

K6P4Ol3 응제를 사용하여 TSSG법에 의해 KTP(K Tiop04) 단결정을 성장시켰다. 가열로의 내부에 heatpipe와 복사방열판을 설치하여 도가니 내의 온도 안정성 및 균일도를 향상시켰다. 크고 양질의 단결정을 얻기 위한 목적으로 조업온도 구간,초기 냉각속도, 강제교반, 융제의 재사용과 같은 몇 가지 조업변수들에 따른 영향을 비교 고찰하였다. 본 융제의 조건하에서(0.6g KTP/lg flux), 초기 냉각속도가 0.1℃/hr 이하까지 느릴수록, 적절한 결정 회전이 수반될수록 양질의 단결정성장에 유리하였다. 최대 44 × 39 ×17체 크기의 KTP단결정을 얻을 수 있었으며, 단순가공 상태하에서도 21.3% SHG 변환효율을 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.113-113
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• 2018

환경 친화형 전기자동차, 하이브리드 자동차, 전철 등에서는 고내압 및 소형으로 전력손실을 감소시킬 수 있는 파워 디바이스가 필수이다. 최근, 실리콘 카바이드(SiC, silcon carbide)는 기존 실리콘(Si)보다 스위칭 손실의 저감 및 고온환경에서의 동작 특성이 우수하여, 차세대 저 손실 전력반도체 재료로서 기대를 받고 있다. 용액 성장 법에서 고품질 SiC 결정을 만들 수 있다. 그러나 늦은 성장 속도 때문에 SiC의 양산을 어렵게 하고 있다. 현재까지 성장 속도 향상을 위한 Si용매에 Cr을 첨가하여 탄소 용해도를 높이는 방법이 사용되고 안정된 성장을 위한 Si-Cr용매에 Al를 첨가하는 등 다양한 금속을 첨가하는 방법이 이용되고 있다. 선행 연구에서는 다양한 용매인 탄소 용해도를 실측하고 특히 큰 탄소 용해도를 보인 것은 Co이었다. 본 연구에서는 $Si_{0.6}Cr_{0.4}$원료와 Co를 첨가한 $Si_{0.56}Cr_{0.4}Co_{0.04}$의 용매에 의한 SiC용액 성장을 실시하고 결정 성장 속도 및 표면 상태의 변화를 검토했다. on-axis 4H-SiC(000-1)을 사용한 Top-seeded solution growth(TSSG)법과 원자 비율로 $Si_{0.6}Cr_{0.4}$와 $Si_{0.56}Cr_{0.4}Co_{0.04}$의 용매를 이용하여 SiC 용액 성장을 실시했다. Ar가스에서 저항 가열로 내를 치환 후에 $1800^{\circ}C$까지 가열하고 종자화 후에 120분간 유지하고 결정 성장을 실시했다. 냉각 후에 성장의 표면에 남은 용매를 $HF+HNO_3$에서 제거했다. 광학 현미경을 이용하여 결정면과 두께를 관찰 측정했다. Co를 첨가한 $Si_{0.56}Cr_{0.4}Co_{0.04}$의 경우는 $Si_{0.6}Cr_{0.4}$의 경우보다 결정 성장 속도가 향상됐다. 또한 $Si_{0.6}Cr_{0.4}$보다 step-flow의 성장을 나타낸 결정의 표면이 전반적으로 관찰됐으며 안정된 결정성장을 나타냈다. 본 연구에서 실시한 연구 방법과 결과는 고품질 및 고속의 SiC 용액성장을 위한 매우 유용한 자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단한다.

• 방송과미디어
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• 제6권1호
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• pp.78-87
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• 2001

광메모리 시스템의 실용화에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있는 가장 대표적인 포토리프렉티브 결정 7종에 대해 개관하였다. 각 결정에 대한 고균질 광학결정의 성장 조건의 문제점들을 다음의 3가지 결정성장법에 따라 논의 하였다. (1) 용액인상법에 의한 $LiNbO_3$$Bi_{12}SiO_{20}$ (2) TSSG 법에 의한 $Bi_{12}TiO_{20}$, $KNbO_3$, $BaTiO_3$, (3) 소테파노프법에 의한 $(Sr_{1-x} Ba_{x})$$Nb_2O_6$, $(K_{1-y}Na_y)_{2A-2} (Sr_{1-x}Ba_x)_{2-A}Nb_{2}O_{6}$, 또한 결정의 포토리프렉티브의 기능성에 대한 재료적 성능지수 $Q_1$, $Q_2$및 감도에 대하여 논의하였다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2003년도 춘계학술연구발표회
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• pp.19-19
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• 2003

A cubic perovskite-type CaCu₃Ti₄O/sub 12/ compound has recently drawn a great attention because of an extraordinary high permittivity (～10⁴ at 1 kHz) at room temperature and its near temperature-independence over a wide temperature region, and thus numerous literature have been reported on CCTO polycrytalline ceramics and thin films. However, only a few literature have been reported on the CCTO single due to the lack of information about the CCTO primary phase field. On the basis of our recent experimental determination of the CCTO primary phase field, we could grow ACu₃Ti₄O/sub 12/(A=Ca, Sr) single crystals using both top-seeded solution growth and flux growth methods. This presentation will include three major parts. In part I, the thermal decomposition reaction of CCTO and its primary phase field in the CaO-CuO-TiO₂ ternary system will be presented. Detailed growth conditions of ACu₃Ti₄O/sub 12/(A=Ca, Sr) single crystals and characteristics of as-grown crystals will be followed in Part II. Part III will be comprised of dielectric properties of as-grown ACu₃Ti₄O/sub 12/(A=Ca, Sr) single crystals. Our experimental results will be compared with those of previous reports for discussion.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.522-527
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• 2019

In order to fabricate high-quality SiC substrates for power electronic devices, various single crystal growing methods were prepared. These include the physical vapor transport (PVT) and top seeded solution growth (TSSG) methods. All the suggested SiC growth methods generally use induction-heating furnaces. The temperature distribution in this system can be easily adjusted by changing the hot-zone design. Moreover, precise temperature control in the induction-heating furnace is favorably required to grow a high-quality crystal. Therefore, in this study, we analyzed the heat transfer in these furnaces to grow SiC crystals. As the growth temperature of SiC crystals is very high, we evaluated the effect of radiation heat transfer on the temperature distribution in induction-heating furnaces. Based on our simulation results, a heat transfer strategy that controls the radiation heat transfer was suggested to obtain the optimal temperature distribution in the PVT and TSSG methods.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권5호
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• pp.212-217
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• 2022

고온의 탄화규소 단결정성장공정에서는 탄화규소-흑연간의 열팽창계수의 차이로 인한 열응력이 크게 발생할 수 있어 흑연부재로부터 탄화규소 종자정이 분리되어 성장 중에 종자정이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 이러한 탄화규소 종자정 모듈의 접합특성에 대한 연구는 현재까지 거의 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 탄화규소-흑연 간의 접합특성을 평가하기 위해 3점 굽힘시험법을 응용한 복합모드꺾임시험(Mixed-Mode Flexure Test)을 통해 탄화규소-흑연을 서로 다른 접합제를 적용하여 접합한 시편의 접합 특성을 확인하고, 흑연 접착제의 미세구조를 분석하기 위해 라만분광법(Raman spectroscopy), X선 광전자분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 및 X선 전산화 단층촬영법(X-ray Computed Tomography)을 활용하였다. 이러한 일련의 과정을 통하여 선별한 접착성이 우수한 접착제를 적용하여 직경 50 mm급의 탄화규소 종자결정모듈을 제작하고, 이를 적용하여 고온의 상부종자용액성장 공정을 이용하여 공정 중 종자정의 탈락없이 성공적으로 직경 50 mm급의 탄화규소 단결정을 성장시켰다.