• 제목/요약/키워드: Crystal grain

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다결정 $Si_{1-x}Ge_x$박막 증착에 관한 연구(II) 증착변수에 따른 표면거칠기, 결정립크기 및 전기적성질 변화 (A study on the Poly-$Si_{1-x}Ge_x$ thin film deposition(II) Variation of surface roughness, grain size and electrical property with deposition parameters)

  • 이승호;어경훈;소명기
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.64-72
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    • 1998
  • 증착변수(온도, 압력, Ge조성) 변화에 따라 증착된 다결정 $Si_{1-x}Ge_x$박막의 결정성 및 결정립크기 그리고 표면거칠기 변화와 이러한 결과들이 비저항에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 증착온도와 Ge조성이 증가함에 따라 결정화도와 결정립크기가 증가하였으며 증가된 결정립에 의해 비저항값은 감소하였으나 표면거칠기가 증가하였다. 한편 증착압력 증가에 따라 결정화도는 증가했으나 결정립크기와 cluster 크기가 감소하였는데 이러한 결정립과 cluster 크기 감소에 의해 표면거칠기가 감소하였다. 또한 증착압력 증가에 따라 결정화도와 비저항은 증가하였으나 결정립크기와 cluster 크기가 작아져 표면거칠기가 감소하였다. 결정화도와 결정립크기가 비저항에 미치는 영향을 볼 때, 결정화도 보다는 결정립크기가 비저항에 더욱 영향을 줌을 알 수 있었다.

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스파크 플라스마 소결공정의 전산모사(2부 : 해석) (Computer aided simulation of spark plasma sintering process (Part 2 : analysis))

  • 금영탁;정상철;전종훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.43-48
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    • 2006
  • 본 2부의 연구에서는 스파크 플라스마 소결의 온도분포, 상대밀도, 입자성장을 해석 하기 위하여 1부 연구의 시뮬레이션 이론을 바탕으로 스파크 플라스마 소결공정을 유한요소법(FEM)과 몬테카를로법(MCM)으로 전산모사하고 실험치와 비교한다. 전산모사를 통하여 소결체의 소결온도가 높을수록 입자성장이 커지고 밀도가 높아져 기계적 성질이 향상되고, 고상 소결에서 몬테카르로 단계가 증가할 수록 기공의 감소와 입자크기의 증대함을 보여 준다.

Sintering and Grain Growth of Rare Earth-Doped Ceria Particles

  • Sameshima, Soichiro;Higashi, Kenji;Hirata, Yoshihiro
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 2000년도 Proceedings of 2000 International Nano Crystals/Ceramics Forum and International Symposium on Intermaterials
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    • pp.65-86
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    • 2000
  • Rare earth-doped ceria powders with a composition of Ce0.8R0.2O1.9(R=Yb, Y, Gd, Sm, Nd and La) were prepared by heating the oxalate coprecipitate. The green compacts began to shrink at 600$^{\circ}$-700$^{\circ}C$. The relative density after the sintering at 1200$^{\circ}$ and 1400$^{\circ}C$ became higher for the higher green density. The samples were densified above 98% relative density by the sintering ant 1600$^{\circ}C$ for 4 h and the grain sizes (4.7-7.6$\mu\textrm{m}$) showed a tendency to become larger with increasing ionic radius of doped-rare earth element. In the intial stag of sintering at 700$^{\circ}$-800$^{\circ}C$, the dominant mass transport process changed from lattice diffusion to grain boundary diffusion to grain boundary diffusion with heating time. The porosity during the intermediated and final stage of the sintering at 1200$^{\circ}$ and 1400$^{\circ}C$ decreased by the mass transport through lattice diffusion with grain growth.

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Single Crystal Growth Behavior in High-Density Nano-Sized Aerosol Deposited Films

  • Lim, Ji-Ho;Kim, Seung-Wook;Kim, Samjung;Kang, Eun-Young;Lee, Min Lyul;Samal, Sneha;Jeong, Dae-Yong
    • 한국재료학회지
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    • 제31권9호
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    • pp.488-495
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    • 2021
  • Solid state grain growth (SSCG) is a method of growing large single crystals from seed single crystals by abnormal grain growth in a small-grained matrix. During grain growth, pores are often trapped in the matrix and remain in single crystals. Aerosol deposition (AD) is a method of manufacturing films with almost full density from nano grains by causing high energy collision between substrates and ceramic powders. AD and SSCG are used to grow single crystals with few pores. BaTiO3 films are coated on (100) SrTiO3 seeds by AD. To generate grain growth, BaTiO3 films are heated to 1,300 ℃ and held for 10 h, and entire films are grown as single crystals. The condition of grain growth driving force is ∆Gmax < ∆Gc ≤ ∆Gseed. On the other hand, the condition of grain growth driving force in BaTiO3 AD films heat-treated at 1,100 and 1,200 ℃ is ∆Gc < ∆Gmax, and single crystals are not grown.

다결정체의 탄소성 대변형해석 (Analysis of elastic-plastic large deformation for polycrystalline solids)

  • 김영석;김정석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권8호
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    • pp.1291-1297
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    • 1997
  • Elastic-plastic finite element(FE) simulation was performed for polycrystalline solids subjected to plane strain tensile loading. Using Asaro's double slip crystal plasticity model, the polycrystalline solids were modeled by assigning different initial slip directions to each grain. From the FE calculations, the microscopic deformation characteristics of polycrystalline solids were analyzed. Moreover, the effect of grain size and grain boundaries on the deformation characteristics were clarified.

Floating zone법에 의한 $LiNbO_3$ 단결정 성장을 위한 최적 원료분말 합성 및 소결 조건 (The optimum condition of the powder synthesis and sintering for the floatign zone crystal growth of $LiNbO_3$)

  • 조현;심광보;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.121-128
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    • 1996
  • Floating zone법으로 $LiNbO_3$ 단결정올 육성하는데 있어서 원료분말 합성과 원료봉 소결 과정의 최척의 조건을 설험적으로 조사하였다. 원료분말 합성사 낮은 고상반응 온도(700, $800^{\circ}C$)에서는 미량의 $Li_2CO_3$$Nb_2O_5$가 미반응상태로 남아있고, 고상반응 온도가 높을 때 ($1000^{\circ}C$)에는 입자성장이 일어나 후속공정인 원료봉 소결에 악영향을 미침이 확인되었다. $950^{\circ}C$에서 12시간 고상반응시킨 원료분말이 $LiNbO_3$의 결정상을 가지면서 미세한 결정립 크기와 균일한 크기분포를 보여 $950^{\circ}C$, 12시간이 최적의 원료분말 합성조건이었다. 원료봉 소결시 소 결온도가 높아질수록, 또 소결시간이 늘어날수록 치밀도가 증가하고 업자성장 양상이 급격히 증가함을 알 수 었었다. $1100^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결한 원료봉이 치밀하고, 작은 결정립 크기 와 균얼한 크기분포를 나타내어 floating zone법에 의한 $LiNbO_3$ 단결정성장에 가장 적합한 최적 의 소결 조건은 $1100^{\circ}C$, 2시간엄이 확인되었다.

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Dy 및 Mg가 첨가된 BaTiO3에서 소결 온도가 미세구조와 유전특성에 미치는 영향 (Effect of sintering temperature on microstructure and dielectric properties in (Dy, Mg)-doped BaTiO3)

  • 우종원;김성현;최문희;전상채
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.175-182
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    • 2022
  • MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor)의 유전체 층에 사용되는 BaTiO3는 유전 특성의 온도안정성을 향상시키기 위해 첨가제로서 희토류 및 Mg를 사용한다. 이러한 첨가제는 소결 중 입자성장 및 치밀화 거동, 결국 유전 특성에 지대한 영향을 주게 되므로 조성에 따른 미세구조 발현 양상을 살펴보는 것이 중요하다. 본 연구는 95BaTiO3-1Dy2O3-2MgO-2SiO2(mol%)의 조성에서 온도 변화에 따른 결정구조, 입자성장 및 밀도 변화를 관찰하고 이러한 변화가 유전 상수에 미치는 영향을 관찰하였다. 1200~1300℃의 온도범위에서 소결 온도가 증가함에 따라, 평균 입도는 눈에 띄게 커지는 반면 밀도의 변화는 미미하여 입자크기가 주요한 미세구조적 요소임을 밝혔다. 본 실험에서 관찰된 입자크기의 온도의존성은 기존 입자성장 이론에서 설명한 온도 변화에 따른 입자성장 거동의 변화양상과 잘 부합하였으며, 이러한 이해는 향후 희토류가 첨가된 BaTiO3에서 유전 특성 향상을 위한 소결 미세구조 제어에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

시효열처리 및 UNSM 처리에 따른 316L 스테인리스강의 입계부식거동 (Intergranular Corrosion of 316L Stainless Steel by Aging and UNSM (Ultrasonic Nano-crystal Surface Modification) treatment)

  • 이정희;김영식
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제14권6호
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    • pp.313-324
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    • 2015
  • Austenitic stainless steels have been widely used in many engineering fields because of their high corrosion resistance and good mechanical properties. However, welding or aging treatment may induce intergranular corrosion, stress corrosion cracking, pitting, etc. Since these types of corrosion are closely related to the formation of chromium carbide in grain boundaries, the alloys are controlled using methods such as lowering the carbon content, solution heat treatment, alloying of stabilization elements, and grain boundary engineering. This work focused on the effects of aging and UNSM (Ultrasonic Nano-crystal Surface Modification) on the intergranular corrosion of commercial 316L stainless steel and the results are discussed on the basis of the sensitization by chromium carbide formation and carbon segregation, residual stress, grain refinement, and grain boundary engineering.

粒界에서의 터널링으로 解析한 薄膜트랜지스터의 電流-電壓 特性 (I-V Characteristics of the TFT Analyzed by Tunneling in Grain Boundaries)

  • 마대영
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.23-29
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    • 1989
  • 多結晶 薄膜트랜지스터의 電界效果 解析을 위한 物理的인 모델을 제시하였다. 본 논문의 모델에서는 粒子(grain) 하나를 單結晶 트랜지스터로 粒界(grain boundary)를 電位障壁을 갖는 絶緣體로 가정하였다. 따라서 多結晶 薄膜트랜지스터 粒子인 單結晶 트랜지스터들이 粒界를 경계로 직렬연결 되어 있는 것으로 간주하였으며, 粒子에 흐르는 電流는 gradual channel 근사식으로 또 粒界에 흐르는 電流는 터널링 이론으로 계산하였다. 出力特性과 비교하므로써 채널에서의 電位, 電界분포 등을 구하였으며 이결과들을 통해 본 모델을 검토하였다. 본 논문에서 제시한 다결정박막트랜지스터의 전도모델이 문턱전압이상의 素子동작해석에 타당함을 밝혔다.

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Czochralski법을 이용한 금속 단결정의 성장과 구조적, 전기적 성질에 관한 연구 (The Fabrication of the Single Crystal Wire from Cu Single Crystal Grown by the Czochralski Method and its Physical Properties)

  • 박정훈;차수영;박상언;김성규;조채룡;박혁규;김형찬;정명화;정세영
    • 한국결정학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.141-148
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    • 2005
  • It is well known that the general metals have a lot of grain boundaries. The grain boundaries play a negative role to increase the resistivity and to decrease the conductivity. The small resistivity and the large conductivity have been a goal of the material scientists, and no signal noise, perfect signal transfer, and the realization of the real sound are the dream of electronic engineers and audio manias. Generally, oxygen free copper (OFC) and Ohno continuous casting (OCC) copper cables have been used for the purpose of the precise signal transfer and low noise. However they still include a lot of grain boundaries. In our study, we have grown the single crystal by the Czochralski method and succeeded to produce single crystal wires from the crystal in the dimension of $0.5{\times}0.5{\times}2500mm$. The produced wire still possesses very good single crystal properties. We observed the structure of the wire, and measured the resistance and impedance. Glow Discharge Spectrometer (GDS) was used for analyzing the compositions of copper single crystals and commercial copper. Current-Voltage curve, resistance, total harmonic distortion and speaker frequency response were measured for comparing electrical and acoustic properties of two samples.