• 제목/요약/키워드: VLS mechanism

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SLS 성장방법에 의한 SiC 나노와이어의 성장 (Growth of SiC nanowires by SLS growth mechanism)

  • 노대호;김재수;변동진;진정근;김나리;양재웅
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.116-116
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    • 2003
  • Most of all nano-structures, SiC had a high electrical conductivity and mechanical strengths ay high temperatures. So It was considered a useful materials for nanosized device materials and added materials for strength hardening. Much methods were developed for SiC nanowire and nanorods like CVD, carbothermal reduction, Laser ablation and CNT-confined reduction. These methods used the VLS (Vapor-Liquid-Solid) growth mechanism. In these experiments, SiC nanowire was grown by SLS (Sold-Liquid-Solid) growth mechanism used Graphite substrate, And we characterized its microstructure to compare with VLS growth mechanism.

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카올린의 환원 열탄화법에 의한 베타 탄화규소 휘스커의 합성 (Synthesis of $\beta$-SiC Whiskers by the Carbothermal Reduction of Kaolin)

  • 오세정;류종화;조원승;최상욱
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.1249-1256
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    • 1998
  • ${\beta}$-Silicon carbide(${\beta}$-SiC) whiskers could be synthesized by the carbothermal reduction of kaolin at tem-peratures between 1400 and 1500$^{\circ}C$. The whiskers were grown up to about 1150 of aspect ratio by VS mechanism (showing tapering tips) and to about 45 of that by VLS mechanism (showing round droplet tips) respectively. Hydrocarbon like methane in the reaction atmosphere promoted the formation of gaseous il-icon monoxide(SiO) from silicon dioxide(SiO2) and subsequently reacted with it to form whiskers. The for-mation of ${\beta}$-SiC whiskers increased with increasing carbon content(to 30 wt%) and reaction temperatures. The max. yield of ${\beta}$-SiC whiskers was 15% at 1500$^{\circ}C$ under 20%CH4/80%H2.

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탄화규소 휘스커의 (II): 적층결함 (Synthesis of Silicon Carbide Whiskers (II): Stacking Faults)

  • 최헌진;이준근
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.36-42
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    • 1999
  • 2단계 열탄소환원법으로 탄화규소 휘스커를 기상-고상, 2단계, 기상-액상-고상 성장기구로 각각 합성하였다. 그리고 휘스커에 있는 적층결합을 X-ray와 투과전자현미경을 이용하여 분석하였다. 탄화규소 휘스커에 있는 적층결함은 휘스커의 지름과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 즉, 기상-고상, 2단계 성장, 기상-액상-고상 성장기구에 상관없이 지름이 1$\mu\textrm{m}$이하로 작아지는 경우 적층결합이 많아지고, 기상-액상-고상 기구로 성장한 지름이 2$\mu\textrm{m}$보다 큰 경우 적층결함이 거의 없는 것으로 나타났다. 이같은 현상은 휘스커 지름이 작아짐에 따라 휘스커의 비표면적이 증가하는 때문인 것으로 판단되었다.

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열탄화법을 사용한 탄화규소 나노와이어의 성장 (Growth of SiC Nanowire Using Carbothermal Reduction Method)

  • 노대호;김재수;변동진;양재웅;김나리
    • 한국재료학회지
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    • 제13권10호
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    • pp.677-682
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    • 2003
  • SiC nanowires were synthesized by carbothermal reduction using metal catalysts. Synthesized nanowires had mean diameters of 30∼50 nm and several $\mu\textrm{m}$ length. The kind of catalysts affects form of SiC nanowire because of difference of growth mechanisms. These differences were made by catalyst's physical property and relative activities to the source gas. Ni acted a conventional catalyst of VLS growth mechanism. But, Case of Fe, SiC nanowire was grown by stable VLS growth mechanism without relation of growth conditions. SiC nanowire was grown by two step growth model using Cr catalyst. Conversion ratios to the SiC nanowire were increased with growth conditions. Case of Cr, conversion ratio was about 45% that was higher than other catalyst used. This high conversion ratio was obtained by the addition VS growth to radial direction on the as-grown nanowires.

CVD 방법을 이용한 단결정 InSb 나노와이어의 성장과 Open/Close 시스템에서의 반응 메커니즘 연구 (Synthesis of Single-Crystalline InSb Nanowires Using CVD Method and Study of Growth Mechanism in Open and Close System)

  • 강은지;박이슬;이진석
    • 한국진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.306-312
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    • 2013
  • 화학적 증기증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 방법을 이용하여 단결정 Indium antimonide (InSb) 나노와이어를 $SiO_2$ wafer 위에 성장시켰으며, 성장된 InSb 나노와이어의 결정성과 조성비를 X-Ray Diffraction (XRD)과 Energy Dispersive x-ray Spectroscopy (EDS)의 측정을 통하여 확인하였다. 또한, 반응 source로 사용된 InSb 분말의 기상화(vaporization) 정도를 source container의 모형, 즉 open 및 close 시스템으로 변형하여 조절하였고 이렇게 성장된 InSb 나노와이어들의 구조적 특성을 주사전자현미경(Scaning Electron Microscopy, SEM)을 통하여 자세히 분석함으로써, 그들의 성장과정을 Vapor-Liquid-Solid (VLS) 및 Vapor-Solid (VS) 메커니즘으로 설명하였다. Open-boat를 사용하여 나노와이어를 성장시켰을 경우, close-boat 의 경우와 비교하여 합성된 나노와이어의 yield가 높았으며 나노와이어의 길이와 두께도 증가하는 현상이 관측되었다. 이러한 결과는, InSb source 의 기상화 정도가 close-boat에서 보다 open-boat에서 더욱 가속화되면서 공통적으로 일어나는 VLS 성장 이외에 VS 성장이 추가적으로 진행되어지기 때문으로 추측되어진다. 또한, 반응시간을 증가시켰을 때, 나노와이어의 두께가 증가하는 결과를 통하여 InSb 나노와이어의 성장에서 VS 메커니즘이 우세하게 작용하고 있음을 확인할 수 있었다.

Source와 기판 거리에 따른 GaN nanowires의 합성 mode 변화 제어 (Distance between source and substrate and growth mode control in GaN nanowires synthesis)

  • 신동익;이호준;강삼묵;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.10-14
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    • 2008
  • GaN nanowires는 수평 VPE법으로 합성 되었다. 본 실험에서는 source와 기판과의 거리가 합성된 GaN nanowires의 형상에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. GaN nanowires는 $950^{\circ}C$ 온도에서 Ar 과 $NH_3$ 가스가 각각 1000, 50 sccm 의 유량에서 합성되었다. 합성된 GaN nanowires의 단면형태는 삼각형의 모양을 가졌으며, GaN nanowires의 길이는 200에서 500 nm 정도 였다. 합성된 GaN nanowires의 모양은 FESEM 으로 확인하였고, XRD 분석을 통하여 그 구조가 wurzite 구조인 것을 확인하였다. 또한, HRTEM 사진과 SAED 패턴을 통하여 합성된 GaN nanowires의 표면과 구조를 분석하였다. 성장된 GaN nanowires의 광학적 특성은 PL분석을 통하여 이루어졌다.

Ni/Si 기판을 사용하여 성장시킨 비결정질 $SiO_x$ 나노 와이어의 성장 메커니즘 (Direct synthesis mechanism of amorphous $SiO_x$ nanowires from Ni/Si substrate)

  • 송원영;신동익;이호준;김형섭;김상우;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.256-259
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    • 2006
  • Vapor phase epitaxy(VPE)법을 사용하여 amorphous $SiO_x$. nanowires를 성장시켰다. Ni thin film을 촉매로 사용하여 Si 기판위에 $800{\sim}1100^{\circ}C$ 범위의 온도에서 성장시켰으며, $SiO_x$ nanowires의 성장 메커니즘은 Vapor-liquid-solid(VLS)으로 확인되었다. $SiO_x$ nanowires의 shape와 morphology는 scanning electron microscope(SEM)으로 분석하였으며, cotton-like형태이고 길이는 $10{\mu}m$정도였다. 그리고 구조적 특징은 transmission electron microscope(TEM)으로 관찰하였고, $SiO_x$ nanowires의 성분 분석은 energy dispersed X-ray spectroscopy(EDS)로 하였다. EDX spectrum으로 nanowires가 Si와 O로 구성되어졌음을 확인하였다.

Growth and Characterization of P-type Doping for InAs Nanowires during Vapor-liquid-solid and Vapor-solid Growth Mechanism by MOCVD

  • Hwang, Jeongwoo;Kim, Myung Sang;Lee, Sang Jun;Shin, Jae Cheol
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.328.2-328.2
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    • 2014
  • Semiconductor nanowires (NWs) have attracted research interests due to the distinct physical properties that can lead to variousoptical and electrical applications. In this paper, we have grown InAs NWs viagold (Au)-assisted vapor-liquid-solid (VLS) and catalyst-free vapor-solid (VS) mechanisms and investigated on the p-type doping profile of the NWs. Metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) is used for the growth of the NWs. Trimethylindium (TMIn) and arsine (AsH3) were used for the precursor and diethyl zinc (DEZn) was used for the p-type doping source of the NWs. The effectiveness of p-type doping was confirmed by electrical measurement, showing an increase of the electron density with the DEZn flow. The structural properties of the InAs NWs were examined using scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). In addition, we characterize atomic distribution of InAs NWs using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analysis.

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