• 제목/요약/키워드: Al single crystal

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Terahertz time domain spectroscopy of GdBCO superconducting thin films

  • Ji, Gangseon;Park, Woongkyu;Lee, Hyoung-Taek;Song, Chang-Yun;Seo, Choongwon;Park, Minjo;Kang, Byeongwon;Kim, Kyungwan;Kim, Dai-Sik;Park, Hyeong-Ryeol
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.15-17
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    • 2019
  • We present terahertz optical properties of $GdBa_2Cu_3O_{7-x}$ (GdBCO) superconducting thin films. GdBCO films with a thickness of about 105 nm were grown on a $LaAlO_3$ (LAO) single crystal substrate using a conventional pulsed laser deposition (PLD) technique. Using an Ar ion milling system, the thickness of the GdBCO film was reduced to 58 nm, and its surface was also smoothened. Terahertz (THz) transmission spectra through two different GdBCO films are measured over the range between 0.2 and 1.5 THz using THz time domain spectroscopy. Interestingly, the THz transmission of the thinner GdBCO film has been increased to six times larger than that of the thicker one, while the thinner film is still maintaining its superconducting property at below 90 K.

Epitaxial Growth of Boron-doped Si Film using a Thin Large-grained Si Seed Layer for Thin-film Si Solar Cells

  • Kang, Seung Mo;Ahn, Kyung Min;Moon, Sun Hong;Ahn, Byung Tae
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제2권1호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • We developed a method of growing thin Si film at $600^{\circ}C$ by hot wire CVD using a very thin large-grained poly-Si seed layer for thin-film Si solar cells. The seed layer was prepared by crystallizing an amorphous Si film by vapor-induced crystallization using $AlCl_3$ vapor. The average grain size of the p-type epitaxial Si layer was about $20{\mu}m$ and crystallographic defects in the epitaxial layer were mainly low-angle grain boundaries and coincident-site lattice boundaries, which are special boundaries with less electrical activity. Moreover, with a decreasing in-situ boron doping time, the mis-orientation angle between grain boundaries and in-grain defects in epitaxial Si decreased. Due to fewer defects, the epitaxial Si film was high quality evidenced from Raman and TEM analysis. The highest mobility of $360cm^2/V{\cdot}s$ was achieved by decreasing the in-situ boron doping time. The performance of our preliminary thin-film solar cells with a single-side HIT structure and $CoSi_2$ back contact was poor. However, the result showed that the epitaxial Si film has considerable potential for improved performance with a reduced boron doping concentration.

수화한 무정형 알루미나로부터 제조된 $\gamma$-Alumina의 특성 (Characteristics of $\gamma$-Alumina Prepared from Rehydrated Amorphous Alumina)

  • 김윤섭;고형신;서정권;이정민;하백현
    • 한국재료학회지
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    • 제11권11호
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    • pp.978-985
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    • 2001
  • The amorphous alumina was obtained by flash calcination of Bayer gibbsite[$Al(OH)_3$aluminum trihydroxide]. Rehydration and pore characteristics of $r-A1_2O_3$ prepared from rehydrated amorphous alumina were investigated. Crystal phases of pseudo-boehmite and bayerite were changed when amorphous alumina was hydrated at various conditions such as time, the ratio of water/alumina and pH. Specific surface areas and pore volumes of $r- A1_{2O}_3$ were influenced by the reaction time, water/alumina and PH of rehydration. The total pore volume of $r-A1_{2O}_3$increases with increasing the reaction time and ratio of water/alumina. Especially, the pure pseudo-boehmite of single phase could be prepared, when amorphous alumina was hydrated in the range of pH 6.5-8.0 in water/alumina= 10 at $90^{\circ}C$ for 7hr. The $r-Al_{2O}_3$, obtained by calcination of the prepared pseudo-boehmite at $500^{\circ}C$ for 2hrs, is characterized by the specific surface area of $265m^2$/g, total pore volume of $0.75cm^3$/g.

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분무 열분해 CVD법으로 이동 중인 LaAlO_3(100) 단결정 위에 증착시킨 YBCO 박막의 특성 (Deposition of YBCO Films on Moving Substrate by a Spray Pyrolysis method)

  • 김재근;홍석관;김호진;유석구;조한우;안지현;주진호;이희균;홍계원
    • Progress in Superconductivity
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    • 제8권1호
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    • pp.93-97
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    • 2006
  • YBCO films were deposited on a moving substrate by a spray pyrolysis method using nitrate aqueous solution as precursors. Deposition was made on $LaAlO_3$(100) single crystal substrate by spraying precursor droplets generated by a concentric nozzle. The cation ratio of precursor solution was Y:Ba:Cu=1:2.65:4.5. The distance between nozzle and substrate was 15 cm. Substrate was transported with a speed ranging from 0.23 cm/min to 0.5 cm/min. Films were deposited at the pressure ranging from 10 Torr to 20 Torr and the deposition temperature was ranged from $740^{\circ}C\;to\;790^{\circ}C$. Oxygen partial pressure was controlled between 1 Tow and S Torr. Superconducting YBCO films were obtained from $740^{\circ}C\;to\;790^{\circ}C$ with an oxygen partial pressure of 3 Torr. Scanning electron microscope(SEM) and X-ray diffraction(XRD) observation revealed that films are smooth and highly texture with(001) plans parallel to substrate plane. Highest Jc was 0.72 $MA/cm^2$ at 77K and self-field for the film with a thickness of 0.15 m prepared at a substrate temperature of $740^{\circ}C$ and $PO_2$=3 Torr.

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기판에 따른 p-type $CuCrO_2$ 박막의 성장방향변화 (Orientation control of $CuCrO_2$ films on different substrate by PLD)

  • Kim, Se-Yun;Sung, Sang-Yun;Jo, Kwang-Min;Hong, Hyo-Ki;Lee, Joon-Hyung;Kim, Jeong-Joo;Heo, Young-Woo
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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    • pp.142-142
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    • 2011
  • Epitaxial $CuCrO_2$ thin films have been grown on single crystal substrate of c-plane $Al_2O_3$, $SrTiO_3$, YSZ and Quarts by laser ablation of a $CuCrO_2$ target using 266nm radiation from a Nd:YAG laser. X-ray measurements indicate that the $CuCrO_2$ grows epitaxially on all substrate, with its orientation dependent on the kinds of substrates. Most of the layer were polycrystalline with (001), (015) and random as the dominant surface orientation on c-plane YSZ, $SrTiO_3$ and quarts substrate, respectively. (001) orientated $CuCrO_2$ grows on C-plane $Al_2O_3$ and YSZ substrate, (015) orientated $CuCrO_2$ films are found on c-plane $SrTiO_3$ substrate and random orientated $CuCrO_2$ films grows on quarts substrate. These data are compared with the in-plane orientation and the mismatch of the $CuCrO_2$ and each substrate lattices in an attempt to relate the preferred orientation to the plane of the sapphire on which it is grown. Further characterization show that the grain size of the films increases for a substrate temperature increase, whereas the electrical properties of $CuCrO_2$ thin films depend upon their crystalline orientation.

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$Ca^{2+}$ 이온으로 완전히 치환된 제올라이트 X, $Ca_{46}-X$$Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온으로 치환된 제올라이트 X, $Ca_{32}K_{28}-X$를 완전히 진공 탈수한 결정구조 (Crystal Structures of Fully Dehydrated $Ca^{2+}$-Exchanged Zeolite X, $Ca_{46}-X$, and $Ca^{2+}$ and $K^+$-Exchanged Zeolite X, $Ca_{32}K_{28}-X$)

  • 장세복;송승환;김양
    • 대한화학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.7-13
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    • 1995
  • $Ca^{2+}$ 이온으로 완전히 치환된 제올라이트 $X(Ca_{46}Al_{92}Si_{100}O_{384})$$Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온으로 치환된 제올라이트 $X(Ca_{46}Al_{92}Si_{100}O_{384})$$360^{\circ}C에서2{\times}10^{-6}$ Torr의 진공하에서 탈수한 구조를 $21^{\circ}C에서$ 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. 탈수한 $Ca_{46}-X$의 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 $I>3\sigma(I)인$ 166개의 독립반사를 사용하여 최종오차인자를 R_1=0.096,\;R_2=0.068$까지 정밀화 계산하였고, $Ca_{32}K_{28}-X$의 구조는 130개의 독립반사를 사용하여 R_1=0.078,\;R_2=0.056$까지 정밀화시켰다. 탈수된 $Ca_{46}-X$에서 $Ca^{2+}$ 이온은 점유율이 높은 서로 다른 두개의 자리에 위치하고 있었다. 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 이중 6-산소고리(D6R)의 중심에 위치하였고(자리 I; $(Ca(1)-O(3)=2.51(2)\AA)$, 30개의 $Ca^{2+}$ 이온은 큰 동공쪽으로 약 0.44 $\AA$ 들어간 자리에 위치하고 있다(Ca(2)-O_(2)=2.24(2) $\AA$, $O(2)-Ca(2)-O(2)=119(1)^{\circ}).$ 탈수한 $Ca_{32}K_{28}-X$의 구조에서 모든 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온은 4개의 서로 다른 결정학적 자리에 위치하고 있었다 : 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 D6R의 중심에 위치하였고, 다른 16개의 $Ca^{2+}$ 이온과 16개의 $K^+$ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II에 각각 위치하고 있었다. 이러한 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온은 O(2)의 평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.56 $\AA$과 1.54 $\AA$ 들어간 자리에 각각 위치하고 있었다. $(Ca(2)-O(2)=2.29(2)\AA$, $O(2)-Ca(2)-O(2)=119(1)^{\circ}$, $K(1)-O(2)=2.59(2)\AA$, and $O(2)-K(1)-O(2)=99.2(8)^{\circ}).$ 12개의 $K^+$ 이온은 큰 동공에 있는 자리 III에 위치하고 있었다. $(K(2)-O(4)=3.11(6)\AA$ and $O(1)-K(2)-O(1)=128(2)^{\circ}).$

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$Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온으로 치환되고 탈수된 두개의 제올라이트 X $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$$Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$의 결정구조 (Crystal Structures of Full Dehydrated $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$and $Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$)

  • 장세복;송승환;김양
    • 대한화학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.427-435
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    • 1996
  • $Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온으로 치환되고 완전히 탈수된 제올라이트 X, $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$($Ca_{35}Cs_{22}$-X; a=25.071(1) $\AA)와Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$($Ca_{29}Cs_{34}$-X; a=24.949(1) $\AA)$의 두 개의 결정 구조를 $21^{\circ}C$에서 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X의 구조를 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 $I>3\sigma(I)$인 322개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 인자를 $R_1$=0.051, $R_2$=0.044까지 정밀화 계산하였고, 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X의 구조는 260개의 독립 반사를 사용하여 $R_1$=0.058, $R_2$=0.055까지 정밀화시켰다. 이들 구조에서 $Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온은 서로 다른 5개의 결정학적 자리에 위치하고 있다. 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X 구조에서는 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 D6R의 중심, 자리 I에 모두 채워져 있다(Ca-O=2.41(1) $\AA$, $O-Ca-O=93.4(3)^{\circ}).$ 다른 19개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 II에 (Ca-O=2.29(1) $\AA$, $O-Ca-O=118.7(4)^{\circ})$, 10개의 $Cs^+$ 이온은 큰 공동에서 6-링 맞은편 II에 채워져 있고, 각각 3개의 산소로 만들어지는 산소 평면으로부터 $1.95\AA$ 들어가 위치하고 $있다(Cs-O=2.99(1)\AA$, $O-Cs-O=82.3(3)^{\circ}).$ 3개의 $Cs^+$ 이온은 산소 평면에서 소다라이트 공동쪽으로 $2.27\AA$ 들어간 자리 II'에서 위치하고 $있다(Cs-O=3.23\AA$, $O-Cs-O=75.2(3)^{\circ}).$ 나머지 9개의 $Cs^+$ 이온은 각각 큰 공동내 2회 회전축을 가지고 있는 48(f) 위치인 자리 III에 통계학적으로 분포하고 $있다(Cs-O=3.25(1)\AA$, Cs-O=3.49(1) $\AA).$ 탈수한 $Ca_{29}Cs_{34}$-X에서 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 I에 채워지고 (Ca-O=2.38(1) $\AA$, $O-Ca-O=94.1(4)^{\circ})$ 13개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 II에 채워져 있다(Ca-O=2.32(2) $\AA$, $O-Ca-O=119.7(6)^{\circ}).$ 다른 12개의 $Cs^+$ 이온은 자리 II에 채워져 있고, 이들은 산소 평면으로부터 각각 $1.93\AA$ 들어가 위치하고 $있다(Cs-O=3.02(1)\AA$, $O-Cs-O=83.1(4)^{\circ}).$ 7개의 $Cs^+$ 이온은 각각 자리 II'에 위치하고 있고, 산소 평면으로부터 소다라이트 공동으로 $2.22\AA$ 들어가 위치하고 있다(Cs-O=3.21(2) $\AA$, $O-Cs-O=77.2(4)^{\circ}).$ 나머지 16개의 $Cs^+$ 이온은 큰 공동내의 자리 III에 있다(Cs-O=3.11(1) $\AA$, Cs-O=3.46(2) $\AA).Ca^{2+}$ 이온은 자리 I과 자리 II에 우선적으로 위치하고 $Cs^+$ 이온은 너무 커서 자리 I에 채워질 수 없으며 나머지 자리에 채워진다.

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RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 사파이어 기판 위에 성장시킨 ZnO: Ga 박막의 RTA 처리에 따른 photoluminescence 특성변화 (Enhancement of photoluminescence and electrical properties of Ga doped ZnO thin film grown on $\alpha$-$Al_2O_3$(0001) single crystal substrate by RE magnetron sputtering through rapid thermal annealing)

  • 조정;나종범;오민석;윤기현;정형진;최원국
    • 한국진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.335-340
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    • 2001
  • RF마그네트론 스퍼터링법으로 사파이어 기판 위에 Ga을 1 wt% 첨가한 ZnO 박막(GZO)을 기판온도 $550^{\circ}C$에서 성장시켜 다결정 박막을 제조하였다. 이러한 박막은 불충분한 전기적 특성이나 PL(Photoluminescence) 특성을 보이고 있다. 이러한 전하농도, 이동도 그리고 PL특성 등과 같은 전기적 광학적 특성을 향상시키고자 질소분위기하에서 RTA(Rapid Thermal Annealing) 법으로 $800^{\circ}C$$900^{\circ}C$에서 각각 3분씩 후열처리 하였다. RTA법으로 후열처리한 GZO박막의 비저항은 $2.6\times10^{-4}\Omega$/cm 였으며 전자농도와 이동도는 각각 $3.9\times10^{20}/\textrm{cm}^3$과 60 $\textrm{cm}^2$/V.s 였다. 이러한 물리적 성질들의 향상은 열처리시 원자 크기가 비슷한 도핑된 Ga 원자들이 일부 휘발되는 Zn 빈자리로 치환하면서 침입자리 보다는 치환자리로의 전이에 기인한 것으로 생각된다.

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열화학기상증착법을 이용한 CsPbBr3 박막 성장 및 특성 연구 (A Growth and Characterization of CsPbBr3 Thin Film Grown by Thermal Chemical Vapor Deposition)

  • 김가은;김민진;류혜수;이상현
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.71-75
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    • 2023
  • 본 연구에서는 열화학기상증착법을 이용한 세슘계 무기 페로브스카이트의 성장기판에 따른 결정 구조의 변화 및 광학적 특성을 비교 분석하였다. 무기 페로브스카이트 결정은 CsBr과 PbBr2를 전구체로 사용하여 SiO2/Si와 c-Al2O3 기판 위에 동일한 조건으로 CsPbBr3를 성장하였다. 비정질 구조를 가진 SiO2 표면에서는 Cs4PbBr6-CsPbBr3 혼합상의 결정 입자가 성장하였으며, 단결정 구조인 c-Al2O3 기판에서는 CsPbBr3 (100) 결정 면방향이 우세한 단일상의 박막이 형성되었다. 광학적 분석 결과 CsPbBr3는 약 91 meV의 반치폭을 갖고 약 534 nm 중심의 발광특성을 보였으며, Cs4PbBr6-CsPbBr3 혼합구조에서는 청색 변이에 의해 523 nm의 발광 및 6.88 ns의 빠른 광 소결시간을 확인하였다. 열화학기상증착법을 이용한 페로브스카이트의 결정구조의 제어 및 광특성의 변화는 디스플레이, 태양 전지, 광센서 등 다양한 광전 소자에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

부분적으로 Co(Ⅱ) 이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 메탄올을 흡착한 결정구조 (Crystal Structure of a Methanol Sorption Complex of Dehydrated Partially Cobalt(Ⅱ)-Exchanged Zeolite A)

  • 장세복;한영욱;김양
    • 대한화학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.339-344
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    • 1994
  • 부분적으로 $Co^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 메탄올을 흡착한 결정구조 즉 $Co_4Na_4Si_{12}Al_{12}O_{48}{\cdot}$6.5CH_3OH$ (a = 12.169(1) $\AA)$를 입방공간군 Pm$\bar3$m를 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. $Co_4Na_4$-A 제올라이트를 $360^{\circ}C$ 에서 $2{\times}10^{-6}$ torr하에서 2일간 진공탈수한 후 $22(1)^{\circ}C$에서 약 104 torr의 메탄올 증기로 약 1시간 동안 흡착시켜 결정을 만들었다. Full matrix최소자승법 정밀화 계산에서 I > $3\sigma(I)$인 147개의 독립반사를 사용하여 최종오차인자를 $R_1$ = 0.061, $R_2$ = 0.060까지 정밀화시켰다. 단위세포당 4개의 $Co^{2+}$ 이온과 1.5개의 $Na^+$ 이온은 6-링 산소와 결합하고 있었다. 4개의 $Co^{2+}$ 이온은 O(3)의 (111)평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.44 $\AA$ 들어가 위치하고 1.5개의 $Na^+$ 이온은 O(3)의 (111)평면에서 소다라이트 동공 깊숙히 약 0.55 $\AA$ 들어간 자리에 위치하고 있다. 2.5개의 $Na^+$ 이온은 8-링 평면상에 위치한다. 단위세포당 약 6.5개의 메탄올 분자가 흡착되었다. 이들 메탄올 분자는 큰 동공내에 위치하고 있고, 4개의 $Co^{2+}$이온과 2.5개의 $Na^+$이온과 결합하고 있다. 4개의 메탄올의 산소는 6-링에 위치한 $Co^{2+}$이온과 결합하고 나머지 2.5개의 메탄올의 산소는 8-링에 위치한 $Na^+$이온과 결합하고 있다.

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