• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 추계학술발표회요약집
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• pp.276.2-276
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• 2001

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.808-816
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• 2012

본 논문은 열 해석 시뮬레이션과 주조로의 구조 변경을 통한 실리콘 잉곳의 방향성 응고에 대한 연구이다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다. FTIR 측정결과 산소와 탄소 모두 모두 임계값 이하의 불순물로 존재함을 확인하였다. NAA 분석 결과 총 18가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권6호
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• pp.542-546
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• 1999

InP single crystal, III-V binary compound semiconductor, was grown by VGF(vertical gradient freeze) method using quartz ampoule and its electrical optical properties were investigated. Phosphorous powders were put in the bottom of quartz ampoule and Indium metal charged in conical quartz crucible what was attached at the upper side position inside the quartz ampoule. It was vacuous under the pressure of $10^5$Torr and sealed up. Indium metal was melted at $1070^{\circ}C$ and InP composition was formed by diffusion of phosphorous sublimated at $450^{\circ}C$ into Indium melt. By cooling the InP composition melt ($2^{\circ}C$~$5^{\circ}C$/hr of cooling rate) in range of $1070^{\circ}C$~$900^{\circ}C$, InP crystal was grown. The grown InP single crystals were investigated by X-ray analysis and polarized optical microscopy. Electrical properties were measured by Van der Pauw method. At the cooling method. At the cooling rate of $2^{\circ}C$/hr, growth direction of ingot was [111] and the quality of ingot was better at the upper side of ingot than the lower side. It was found that the InP crystals were n-type semiconductor and the carrier concentration, electron mobility and relative resistivity were $10^{15}$~$10^{16}/\textrm{cm}^3$ , $2\times 10^3$~$3\times 10^4{\textrm}{cm}^2$/Vsec and$2\times 10^{-1}$~$2\times 10^{-3}$/ Wcm in the range of 150K~300K, respectively.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권1호
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• pp.29-35
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• 1998

고품질의 6H-SiC 단결정을 성장하기 위하여 기판, 원료 및 성장에 사용되는 도가니에 대한 고순도 처리공정을 통하여 고순도화하여 결정성장을 시행하였다. 특히, 원료에 대해서는 순화처리전후의 XRD 분석을 행하여 고순도화된 원료의 상태를 확인하였다. 성장된 6H-SiC 단결정의 크기는 직경이 33mm, 길이는 11mm이었고, 기판으로의 사용 및 내부결함에 대한 관찰을 위하여 결정을 절단 및 연마하여 직경 33mm, 두께 0.5mm인 wafer를 제작하였으며, 광학현미경 및 Raman 분석을 이용하여 순화공정을 통해 제작된 wafer의 내부결함밀도 및 결정성을 측정하였다. 분석결과, micropipe 및 planar defect의 밀도는 각각 100개/$\textrm{cm}^2$, 30개/$\textrm{cm}^2$으로 순화처리를 통한 내부결함의 감소로 인해 고품질의 6H-SiC 단결정의 성장이 가능하였다

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.93-98
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• 2006

The radial uniformity of neutron irradiation in silicon ingots for neutron transmutation doping (NTD) at HANARO is examined by both calculations and measurements. HANARO has two NTD holes named NTD1 and NTD2. We have been using the NTD2 hole for 5 in. NTD commercial service, and we intend to use two holes for 6 in. NTD. The objective of this study is to predict the radial uniformity of 6 in. NTD at the two holes. The radial neutron flux distributions inside single crystal and noncrystal silicon loaded at the NTD2 hole are calculated by the VENTURE code. For NTD1, the radial distributions of the reaction rate for a 6 in. NTD with a neutron screen are calculated by MCNP, and measured by gold wire activation. The results of the measurements are compared with those of the calculations. From the VENTURE calculation, it is confirmed that the neutron flux distribution in the single crystal silicon is much flatter than that in the non-crystal silicon. The non-uniformities of the measurements for radial neutron irradiation are slightly larger than those of the calculations. However, excluding local dips in the measurements, the overall trends of the distributions are similar. The radial resistivity gradient (RRG) for a 5 in. silicon ingot is estimated to be about $1.5\%$. For a 6 in. ingot, the RRG of a silicon ingot irradiated at HANARO is predicted to be about $2.1\%$. Also, from the experimental results, we expect that the RRG would not be larger than $4.4\%$.

• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권2호
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• pp.101-105
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• 2010

플라즈마 에쳐 내에 사용되는 실리콘 전극과 링 부품은 사용 중에 강한 플라즈마와 접촉하면서 주기적인 가열과 냉각 과정을 거친다. 이 때 부품의 표면에서는 열 응력으로 인하여 PSB라고 하는 띠 형상의 결함이 생성되며 이로 인하여 그 수명을 다하게 된다. 원료인 실리콘 잉곳의 관점에서 그 수명에 미치는 인자를 살펴보았다. 잉곳의 등급, 즉 S/F와 S/A에 따라 불순물과 결함의 농도를 GDMS와 ${\mu}$-PCD로 평가하여 잉곳의 어떤 요소들에 의하여 수명이 결정되는가를 분석하였다. 그 결과, {001} 면상에서 관찰되는 <110> 방향의 면 결함들이 PSB와 연결될 가능성이 있음을 제안하였다.

• 대한치과기공학회지
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• 제36권3호
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• pp.149-158
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• 2014

Purpose: Dental casting Co-Cr-Mo based alloys of five kinds of ingot type and two kinds of shot type were analyzed the melting processes with heating time of high frequency induction centrifugal casting machine using infrared thermal image analyzer. Methods: When Co-Cr-Mo based alloys were put about 30g/charge in the ceramic crucible of high frequency induction centrifugal casting machine and heat, Infrared thermal image analyzer and IR thermometer indicated these alloys in the crucible were set and operated. Results: The melting temperatures of alloys measuring infrared thermal image analyzer were deviated ${\pm}10^{\circ}C$ compared to those of manufacturing company. On the other hand, the melting time of alloys were differently appeared with the shape of alloys(ingot and shot type). Conclusion: The melting temperatures of dental Co-Cr-Mo based alloys were measured the degree of $1,360{\sim}1410^{\circ}C$ and the heating time with the alloys of ingot and shot type were deviated ${\pm}10sec$.

• 한국재료학회지
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• 제8권11호
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• pp.1038-1042
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• 1998

$Nd_5Pr_7Fe_{82}B_6$ 및 $Nd_{12}Fe_{82}B_6$ 조성의 1차 용유된 ingot에 대하여 기계적 분쇄처리 및 열처리를 행하고 결정구조 및 자기적 특성을 측정하였다. Ar 분위기 하에서 330시간 분쇄처리한 결과 $2~3\mu\textrm{m}$크기의 입자가 얻어졌으며, x-선 회절도로부터 각 입자는 미세한 결정립으로 구성되어 있음을 알았다. 330시간 분쇄처리된 분말을 $600^{\circ}C$에서 2시간 열처리함으로써 항자계가 18.36-18.79kOe, 최대에너지적이 8.32-8.38 MGOe인 자기적 특성을 얻었다. 열처리 온도가 높아지면 자기적 특성이 향상되었으나, 기계적 분쇄처리에 의한 ingot의 미세결정화 과정이 최적의 자기적 특성을 얻는데 더욱 중요하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1915-1920
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• 2013

본 논문은 열 해석 시뮬레이션과 주조로의 구조 변경을 통한 실리콘 잉곳의 방향성 응고에 대한 연구이다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용 웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다. FTIR 측정결과 산소와 탄소 모두 모두 임계값 이하의 불순물로 존재함을 확인하였다. NAA 분석 결과 총 18가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다.