• 제목/요약/키워드: Al single crystal

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소형 고체 레이저용 $NdAl_3(BO_3)_4$ 단결정 육성 (Growth of $NdAl_3(BO_3)_4$ Single Crystal for Miniature Solid State Laser)

  • 정선태;강진기;김정환;정수진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.643-650
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    • 1993
  • NdAl3(BO3)4 have been developed for miniature solid state laser material. Single crystals of NdAl3(BO3)4 were grown by TSSG technique using BaB4O7 flux. The effects of growth conditions such as cooling rate, seed orientation and rotation speed on crystal quality and the morphology were studied. At the cooling rate of 2.4$^{\circ}C$/day and the crystal rotation speed of 30~40rpm with the seed orientation in <201> or <100> directions, transparent and light violet colored crystals in size of 10$\times$15$\times$20㎣ with well developed {010}, {111}, {111}, {021}, {001}, {102}, {112}, {021} faces were obtained. By X-ray diffraction analysis, the space group was determined as C2/c, and the X-ray powder data was obtained.

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Cu-Al-Ni계 단결정 합금의 마르텐사이트 변태특성에 미치는 열처리의 영향 (The Effect of Heat Treatment on the Martensitic Transformation in an Cu-Al-Ni Single Crystal)

  • 김영삼;장우양
    • 열처리공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.177-182
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    • 2000
  • The effects of betatizing and aging temperatures on the martensitic transformation characteristics in an Cu-13.4wt%Al-4.2wt%Ni single crystal have been studied. Microstructures show that the specimen betatized above $800^{\circ}C$ has only ${{\beta}_1}^{\prime}$ martensite while the specimen betatized of below $700^{\circ}C$ has two phases i.e., ${{\beta}_1}^{\prime}+{\gamma}_2$ When betatizing temperature increase from $600^{\circ}C$ upto $900^{\circ}C$, Ms and As temperatures decrease due to the dissolution of which ${\gamma}_2$ phase depletes Al content in the matrix thereafter makes the both Ms and As temperatures significantly increased. Ms and As temperatures of the specimen aged at $200^{\circ}C$ are relatively stable but those of the specimen aged at $300^{\circ}C$ are shifted rapidly with aging time, especially within the first 30min.

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Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 MnAl2S4 단결정 박막 성장과 광전도 특성 (Growth and optical conductivity properties for MnAl2S4 single crystal thin film by hot wall epitaxy method)

  • 유상하;이기정;홍광준;문종대
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.229-236
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    • 2014
  • 수평 전기로에서 $MnAl_2S_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100)기판에 성장시켰다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 $630^{\circ}C$, 기판의 온도 $410^{\circ}C$였고 성장 속도는 $0.5{\mu}m/hr$였다. 이때 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 132 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. $MnAl_2S_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수를 293 K에서 10 K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g(T)$는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=3.7920eV-(5.2729{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+786K)$였다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 응용소자인 photocell로 사용할 수 있는 pc/dc 값이 가장 큰 광전도셀은 S 증기분위기에서 열처리한 셀로 $1.10{\times}10^7$이었으며, 광전도 셀의 감도(sensitivity)도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 0.93로 가장 좋았다. 또한 최대 허용소비전력(MAPD)값도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 316 mW로 가장 좋았으며, S 증기분위기에서 열처리한 셀의 응답시간은 오름시간 14.8 ms, 내림시간 12.1 ms로 가장 빠르게 나타나, $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 S 분위기에서 $290^{\circ}C$로 30분 열처리한 photocell이 상용화가 가능할 것으로 여겨진다.

Skull melting법에 의한 Al2O3 파우더 용융 (Melting of Al2O3 powder using the skull melting method)

  • 최현민;김영출;석정원
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.24-31
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    • 2019
  • 사파이어 단결정을 성장시키는 기존 합성방법들의 원료충진율을 높이기 위한 방법으로 스컬용융법을 사용하여 $Al_2O_3$ 파우더를 용융시켰다. 냉각도가니 크기는 내경 24 cm, 내부 높이 30 cm로서 2.75 MHz 발진주파수에서 15 kg의 $Al_2O_3$ 파우더를 1시간 내에 모두 용융시켰으며, 3시간 동안 융액상태로 유지 후 자연냉각 시켰다. 냉각된 잉곳의 부분별 면밀도 및 성분은 SEM-EDS를 통해 분석하였다. 잉곳의 면밀도 및 $Al_2O_3$ 함량은 고주파유도가열 시 냉각도가니 내부에 형성되는 온도 분포와 관련이 있으며, 온도가 높게 형성되었던 부분이 면밀도 및 순도가 높게 나타나는 경향을 보였다.

$Ca^{++}$를 implant한 단결정 $Al_2O_3$에서 열처리에 의한 형태학적 변화 (Heat treatment induced morphological changes of $Ca^{++}$ implanted single crystal $Al_2O_3$)

  • 김배연
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.327-333
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    • 1999
  • Ion implantation, photo-lithography, Ar ion milling, hot press를 이용한 micro-fabrication 방법으로 고순도 단결정 알루미나 표면에 Ca를 제한된 양으로 첨가하고, 내부에 여러 가지 형태의 기공을 갖는 bi-crystal을 만들었다. 이 bi-crystal 고순도 알루미나에 미치는 Ca의 영향을 평가하기 위하여 내부 기공의 형태 변화와 결정의 성장을 열처리에 따라 광학현미경으로 관찰하였다. 열처리에 따라 inner crack-like pore의 내부표면에 dot와 육각형의 형태를 갖는 결정 입자가 생성되는 것을 관찰할 수 있었다. $1,500^{\circ}C$로 열처리한 경우에 CaO . $6Al_2O_3$로 생각되는 bar 형태의 결정이 표면에 석출되는 것이 관찰되었으며, 이 결정이 $1,600^{\circ}C$에서 열처리하면 사라지는 것으로 보아 이 온도 부근에서 알루미나에 대한 Ca의 solubility limit 또는 diffusion rate가 변화하는 것으로 생각된다.

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Flux법에 의한 합성 에메랄드 단결정 육성 (Growth of Synthetic Emerald Single Crystal by Flux Method)

  • 박선민;이철태;김호건
    • 공업화학
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    • 제7권1호
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    • pp.34-42
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    • 1996
  • 합성에메랄드[$(BeO)_3(Al_{2-x}Cr_xO_3)(SiO_2)_6$]단결정을 flux법에 의하여 육성하였다. 출발물질로 BeO, $Al_2O_3$$SiO_2$ 시약을 화학양론비로 혼합하여 사용하였다. 에메랄드 단결정의 성장 조건은 다음과 같다. 온도범위 ; $1150{\sim}900^{\circ}C$, 냉각속도 ; 2, 4, $10^{\circ}C/hr$, 융제 : $Li_2CO_3$, $V_2O_5$, 첨가제 ; $Cr_2O_3$. 에메랄드 단결정의 크기는 2, 4, $10^{\circ}C/hr$의 냉각속도에 의존하였다. 얻어진 에메랄드 단결정을 동정하였고, 그 결과는 다음과 같다. 즉, 결정계 ; 육방정계, 격자상수 ; a=0.921nm, c=0.917nm, 결정의 크기 ; 최대 $0.80{\times}0.95mm^2(c{\times}m)$, 방위 ; c(1000), $m(10{\bar{1}}0)$.

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단결정 다이아몬드 절삭에 의한 과공정 Al-Si합금의 경제성에 관한 연구 (A study on the economics of hypereutectic Al-Si alloy cutting with single crystal diamond tool)

  • 이은상;김정두
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.1096-1105
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    • 1994
  • A hypereutectic Aluminum-Silicon Alloy is widely used in the parts of automobile because of high-resistance and good strength. In this study, the cutting of hypereutectic A1-Si alloy for economical production was investigated by simulation. Tool life and the extraction rate of Si particles is inversely proportional to the depth of cut. When decreasing the depth of cut, the reduction of single crystal diamond tool cost and tool change time is achieved.

산화 바나디움, 몰리브데늄, 리티움계 융제법에 의한 합성 Emerald 단결정 육성 (Single crystal growth of synthetic emerald by flux method of Vandadium - Molybdenum - Lithium oxide system)

  • 최의석;김무경;이종민;안영필;서청교;안찬준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.44-55
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    • 1996
  • 천연 베릴을 이용하여 $V_20_5$, $Mo0_3$, $Li_2O$계 융제 및 첨가제 조성, 베렬의 용해도 그 리고 결정성장 온도와 같은 결정성창 조건을 제어하여 에메랄드 단결정을 성장시켰다. Flux와 첨가제를 조정하여 저온($1100^{\circ}C$ 이하)에셔 용해성이 높은 과포화 용융체를 만들고 온도 구배 (${\Delta}t 100^{\circ}C$), 열진동 효과 등을 정멀 제어 조정하므로써 고품질의 대형 emerald 단결정을 성장 시킬 수 있었다. 성장된 에메랄드 단결정의 특성은 굴절률 : 1.56 - 1.57, 비중 : 2.65 - 2.67인 6각 주상($c^*m$ : 1000, 1010)의 취록색 투명 단결정이였다.

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Er3+ doped Y3Al5O12 단결정의 core 영역 및 광학적 특성 (Core region and optical properties of Er3+ doped Y3Al5O12 single crystals)

  • 심장보;이영진;강진기;이영국
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.111-115
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    • 2015
  • $Er^{3+}$ 이온이 5, 7.3, 8, 10 at.% 치환된 $Y_3Al_5O_{12}$ 단결정을 Czochralski법으로 질소 분위기에서 성장시켰다. 1.0 mm/h의 인상속도와 10 rpm의 회전 속도로 50 mm의 결정 직경을 가진 <111> 방향의 $Er:Y_3Al_5O_{12}$ 단결정을 얻었다. 두꺼운 직경의 core 영역은 주로 결정 성장 중 직경 변화가 있는 영역에서 발생되었다. 결정 내에서 $Er^{3+}$의 농도는 융액 내의 농도와 같았다. Core 영역의 $Er^{3+}$ 농도는 core가 없는 영역보다 다소 높게 검출되었다. $Er^{3+}$ 이온의 도핑 농도가 증가함에 따라 형광 수명은 포화되었다.

High Quality Nano Structured Single Gas Barrier Layer by Neutral Beam Assisted Sputtering (NBAS) Process

  • Jang, Yun-Sung;Lee, You-Jong;Hong, Mun-Pyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.251-252
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    • 2012
  • Recently, the growing interest in organic microelectronic devices including OLEDs has led to an increasing amount of research into their many potential applications in the area of flexible electronic devices based on plastic substrates. However, these organic devices require a gas barrier coating to prevent the permeation of water and oxygen because organic materials are highly susceptible to water and oxygen. In particular, high efficiency OLEDs require an extremely low Water Vapor Transition Rate (WVTR) of $1{\times}10^{-6}g/m^2$/day. The Key factor in high quality inorganic gas barrier formation for achieving the very low WVTR required ($1{\times}10^{-6}g/m^2$/day) is the suppression of defect sites and gas diffusion pathways between grain boundaries. In this study, we developed an $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer using a Neutral Beam Assisted Sputtering (NBAS) process. The NBAS system is based on the conventional RF magnetron sputtering and neutral beam source. The neutral beam source consists of an electron cyclotron Resonance (ECR) plasma source and metal reflector. The Ar+ ions in the ECR plasma are accelerated in the plasma sheath between the plasma and reflector, which are then neutralized by Auger neutralization. The neutral beam energies were possible to estimate indirectly through previous experiments and binary collision model. The accelerating potential is the sum of the plasma potential and reflector bias. In previous experiments, while adjusting the reflector bias, changes in the plasma density and the plasma potential were not observed. The neutral beam energy is controlled by the metal reflector bias. The NBAS process can continuously change crystalline structures from an amorphous phase to nano-crystal phase of various grain sizes within a single inorganic thin film. These NBAS process effects can lead to the formation of a nano-crystal structure barrier layer which effectively limits gas diffusion through the pathways between grain boundaries. Our results verify the nano-crystal structure of the NBAS processed $Al_2O_3$ single gas barrier layer through dielectric constant measurement, break down field measurement, and TEM analysis. Finally, the WVTR of $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer was measured to be under $5{\times}10^{-6}g/m^2$/day therefore we can confirm that NBAS processed $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer is suitable for OLED application.

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