• 제목/요약/키워드: Crystal impurity

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$Ca^{++}$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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MOCVD로 성장한 β-Ga2O3 박막에 대한 Mg 불순물 주입 효과 (The effects of Mg impurities on β-Ga2O3 thin films grown by MOCVD)

  • 박상훈;이서영;안형수;유영문;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.57-62
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    • 2018
  • 본 연구에서는 Mg acetate 수용액을 사용한 간편한 도핑방법으로 불순물을 주입하여 성장한 $Ga_2O_3$ 박막의 불순물 주입 효과에 대해 연구하였다. MOCVD 방법을 이용해 Si 기판 위에 undoped $Ga_2O_3$ 박막과 Mg-doped $Ga_2O_3$ 박막을 각각 $600^{\circ}C$$900^{\circ}C$의 성장온도에서 30분간 성장하였다. 표면 형상 분석 결과 Mg 불순물 주입에 따른 큰 차이는 확인되지 않았으며 $900^{\circ}C$에서 성장한 박막의 표면이 $600^{\circ}C$에서 성장한 박막의 표면보다 큰 거칠기를 가지고 다결정화 되는 것을 확인하였다. 광학적 특성 분석 결과, 도핑된 샘플의 경우 전체적인 발광 피크가 red shift 되었고 UV 방출 세기가 커지는 특성을 보였다. I-V 측정 결과로부터 Mg 불순물에 의해 $600^{\circ}C$ 성장 박막의 누설전류가 감소하고, $900^{\circ}C$ 성장 박막의 광전류는 증가하는 효과를 확인하였다.

6Bi2O3.GeO2 조성 융액의 결정화 (Crystallization from The Melt of 6Bi2O3.GeO2 Composition)

  • 김호건;김명섭
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.479-486
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    • 1989
  • According to the phase diagram, 6Bi2O3.GeO2 composition melts congruently at 93$0^{\circ}C$ and forms a stable ${\gamma}$-6Bi2O3.GeO2 crystal phase below the melting point. But when the melt of this composition was cooled at a rate 1-15$0^{\circ}C$/min without tapping by a glass rod or impurity addition, a metastable $\delta$-6Bi2O3.GeO2 crystal phase was formed. It is due to that as the nucleation energy barrier of $\delta$-6Bi2O3.GeO2 crystals, which have more open and defective structure, is lower than that of ${\gamma}$-6Bi2O3.GeO2 crystals. When impurities or ${\gamma}$-6Bi2O3.GeO2 crystals existed in the melt, stable ${\gamma}$-6Bi2O3.GeO2 crystal phase was formed at various cooling rate. It is because of that the impurities or the ${\gamma}$-6Bi2O3.GeO2 crystals role as a seed crystal and as a result the nucleation energy barrier of ${\gamma}$-6Bi2O3.GeO2 crystals is lowered.

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수평브릿지만법에 의한 갈륨비소 과도기 성장의 유한요소 해석 (Finite element analysis of transient growth of GaAs by horizontal Bridgman method)

  • 김도현;민병수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.19-31
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    • 1996
  • 갈륨 비소 반도체 결정을 성장시키는 데 많이 사용되는 수평브렷지만법에 의하여 성장된 갈륨비소 단결정 내에셔 불순물 분포를 알아보기 위하여 액상에서 열전달, 물질전달, 유 체흐름과 고상에서 열전달을 묘사하는 과도기 모탤을 수립하였고 유한요소법과 음함수 척분법 에 의하여 수치모사를 행하였다. 그 결과 Gr이 작은 경우에는 확산조절성장의 특성을 보였으며 G Gr이 1,700 정도만 되어도 농도의 최소값이 계면 근처로 이동하였다. 응고가 진행됨에 따라 계 면의 곡률이 증가하였고, 흐름에 의한 혼합이 안정될 때까지 수직편석이 증가하였다. 수펑편석 은 응고가 진행됨에 따라 증가하였지만 흐름의 강도가 강한 경우에는 곧 일정하게 유지되였다. G Gr이 아주 작거나 큰 경우에는 Smith식과 Scheil식의 경우와 잘 일치하였다.

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레이저를 이용한 화합물 반도체 연구 (Investigation of compound semiconductor)

  • 이승원
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.211-214
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    • 1990
  • Investigation of GaAs/AlGaAs QW carried out by using PL and Absorption spectroscopy. In order to get high resolution (0.76meV) and low noise, proper experimental system was set-up. From measurements, we have deduced the properties of GaAs/AlGaAs QW, such as the residual impurity, well thickness, crystal quality, interface abruptness and well thickness uniformity. Also we can obtain other properties such as sub-band absorption by using Absorption Spectroscopy.

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Hot Wall Epitaxy (HWE)에 의한 $CdGa_2Se_4$ 박막 성장과 광학적 특성 (Growth and Optical Properties for $CdGa_2Se_4$ epilayer by Hot Wall Epitaxy)

  • 홍명석;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.125-126
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    • 2006
  • The stochiometric mix of evaporating materials for the $CdGa_2Se_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films. $CdGa_2Se_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were $630^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of $CdGa_2Se_4$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $8.27{\times}10^{17}cm^{-3}$. $345cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. From the photoluminescence measurement on $CdGa_2Se_4$ single crystal thin film, we observed free excition ($E_x$) existing only high quality crystal and neutral bound exiciton ($D^{\circ},X$) having very strong peak intensity. Then. the full-width-at -half-maximum(FWHM) and binding energy of neutral donor bound excition were 8 meV and 13.7 meV, respectivity. By Haynes rule. an activation energy of impurity was 137 meV.

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Hot Wall Epitaxy (HWE)법에 의한 $AgGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 불순물 열처리 효과 (Growth and effect of thermal annealing of impurity for $AgGaSe_2$ single crystal thin film by hot wall epitaxy)

  • 이상열;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.79-80
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    • 2007
  • To obtain the single crystal thin films, $AgGaSe_2$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were $630^{\circ}C\;and\;420^{\circ}C$, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g$(T) = 1.9501 eV - ($8.79{\times}10^{-4}$ eV/K)$T^2$/(T + 250 K). After the as-grown $AgGaSe_2$ single crystal thin films was annealed in Ag-, Se-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $AgGaSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of $V_{Ag},\;V_{Se},\;Ag_{int},\;and\;Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or acceptors type. And we concluded that the heat-treatment in the Ag-atmosphere converted $AgGaSe_2$ single crystal thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that Ga in $AgGaSe_2$/GaAs did not form the native defects because Ga in $AgGaSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

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The Active Dissolved Wafer Process (ADWP) for Integrating single Crystal Si MEMS with CMOS Circuits

  • Karl J. Ma;Yogesh B. Glanchandani;Khalil Najafi
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권4호
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    • pp.273-279
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    • 2002
  • This paper presents a fabrication technology for the integration of single crystal Si microstructures with on-chip circuitry. It is a dissolved wafer technique that combines an electro-chemical etch-stop for the protection of circuitry with an impurity-based etch-stop for the microstructures, both of which are defined in an n-epi layer on a p-type Si wafer. A CMOS op. amp. has been integrated with $p^{++}$ Si accelerometers using this process. It has a gain of 68 dB and an output swing within 0.2 V of its power supplies, unaffected by the wafer dissolution. The accelerometers have $3{\;}\mu\textrm{m}$ thick suspension beams and $15{\;}\mu\textrm{m}$ thick proof masses. The structural and electrical integrity of the fabricated devices demonstrates the success of the fabrication process. A variety of lead transfer methods are shown, and process details are discussed.

Hot Wall Epitaxy (HWE)법에 의한 AgGa$Se_2$ 단결정 박막 성장과 특성 (Growth and Characterization of AgGa$Se_2$ Single Crystal Thin Films by Hot Wall Epitaxy)

  • 홍광준;이관교;박진성
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.419-426
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    • 2001
  • AgGaSe$_2$ 단결정 박막은 수평 전기로에서 합성한 $AgGaSe_2$ 다결정을 증발원으로 하여, hot wall epitaxy (HWE) 방법으로 증발원과 기판 (반절연성-GaAs(100)) 의 온도를 각각 $630^{\circ}C$, $420^{\circ}C$로 고정하여 박막 결정 성장을 하였다. 10K에서 측정한 광발광 excition 스펙트럼과 이중결정 X-선 요동곡선 (DCRC) 의 반치폭 (FWHM )을 분석하여 단결정 박막의 최적 성장 조건을 얻었다. Hall효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293k에서 각각 4.89$\times$$10^{ 16}$/㎤, 129$\textrm{cm}^2$/V.s였다. 광전류 봉우리의 10K에서 단파장대의 가전자대 갈라짐 (splitting)에 의해서 측정된 $\Delta$C$_{r}$ (crystal field splitting)은 0.1762eV, $$\Delta$S_{o}$ (spin orbit splitting)는 0.2494eV였다 10K의 광발광 측정으로부터 고풍질의 결정에서 볼 수 있는 free excitors과 매우 강한 세기의 중성 주개 bound excitors등의 피크가 관찰되었다. 이때 중성 주개 bound ekciton의 반치폭과 결합에너지는 각각 BmeV와 14.1meV였다. 또한 Haynes rule에 의해 구한 불순물의 활성화 에너지는 141meV였다.rule에 의해 구한 불순물의 활성화 에너지는 141meV였다.

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경막형 용융결정화에 의한 나프탈렌과 2-메틸나프탈렌 혼합물로부터 나프탈렌의 분리 (Purification of Naphthalene from Naphthalene and 2-methylnaphthalene System by Layer MelMelt-Crystallization)

  • 고주영;김철웅;박소진
    • 청정기술
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    • 제12권3호
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    • pp.157-164
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    • 2006
  • 나프탈렌에 포함된 주요 불순물이 2-메틸나프탈렌을 정제하기 위해, 나프탈렌과 2-메틸나프탈렌의 2성분계에 관한 고액상평형 데이터를 측정하였으며, 경막형 용융결정화에 관한 실험을 실시하였다. 이러한 2성분계의 고액상평형은 단순 고용계를 형성하였는데, 시차주사 열량분석에 의한 열분석 방법과 정적인 방법에 의해 측정한 결과는 거의 유사하였다. 결정화 실험에서 나프탈렌의 순도와 결정의 수율은 냉각속도에 주로 의존하였는데, 냉각속도가 낮을 수 록 나프탈렌의 순도 및 수율은 증가하는 경향을 나타내었으며, 분리정제 효율의 척도인 유효분배계수는 냉각속도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 결과적으로, 용융결정화에 의해 나프탈렌의 순도는 약 5 ~ 7% 정도가 증가하였다.

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