HVPE(Halide Vapour Phase Epitaxy) 법에 의하여 육방정계 질화갈륨(GaN) 단결정막의 (0001)면에 섬모양으로 배향된 입방정계 β-GaN상과 육방정계 α-GaN상 사이의 상호 배향은 [110](111) β-GaN//[1120](001) α-GaN 관계를 갖는 것으로 관찰되었다. 삼각섬 모양을 β-GaN는 막표면에 평행인 (111)면에 대한 쌍정위치를 점하고 있었다. 광발광(PL) 및 국소부위 음극선 발광(CL)을 측정하여 β-GaN의 금제대폭값은 실온에서 3.18±0.30eV로 얻어졌다.
새로운 소결법인 방전플라즈마소결법(SPS: Spark Plasma Sintering)으로 제조된 $ZrB_2$-ZrC 복합체의 결정립 방위분포 및 결정입계의 특성을 EBSP(Electron Back-Scattered Pattern)법으로 분석하여 상압소결법(PLS, Pressureless Sintering)에 의한 시편과 비교하였다. 방전플라즈마 소결법으로 제조된 시편의 $ZrB_2$ 결정립은 상압소결된 시편과는 다르게 (0001)면이 시편표면에 수직한 배향(normal direction)을 나타냈으며, ZrC 결정립은 두 경우 무질서한 배향을 나타냈다. 결정입계 특성 분석에서 low angle $(<15^{\circ})$의 분포는 상압소결법인 경우 전체 입계 중 약 10%, 방전플라즈마 소결법은 8%로 두 소결체에서 큰 차이를 보이지 않았으나, CSL(Coincident Site Lattice) 입계의 분포에서는 방전플라즈마 소결법으로 제조된 복합체에서 $\Sigma$ 3,5,7,9,11의 CSL 분포가 상압소결법에 비해 높은 분율을 나타냈다.
$N_2$처리에 의해 Si (001) 기판에 형성된 C49상의 구조를 갖는 에피택셜 $TiSi_2$상의 열적 거동과 결정학적 특성을 X선 회절법 (XRD)과 고분해능 투과전자현미경법 (HRTEM)으로 조사하였다. 에피택결 $C49-TiSi_2$상은 $1000^{\circ}C$ 정도의 고온에서도 안정상인 C54상으로 상변태하지 않고 형태적으로도 고온 특성이 우수하다는 것이 밝혀졌다. HRTEM 결과로부터 에피택결 $TiSi_2$상과 Si 사이의 결정학적 방위관계는 (060) [001]TiSi$_2$//(002) [110]Si임을 알 수 있었고 계면에서의 격자 변형에너지는 misfit 전위의 형성에 의하여 해소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 HRTEM상의 해석과 원자 모델링을 통하여 Si에서 에피택셜 C49-TiSi$_2$상의 형성기구와 C49상의 (020) 면에 존재하는 적층결함을 고찰하였다.
Hiroyuki Kokawa;Masayuki Shimada;Wang, Zhan-Jie;Yutaka S. Sato
대한용접접합학회:학술대회논문집
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대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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pp.250-254
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2002
Intergranular corrosion of austenitic stainless steels is a conventional and momentous problem during welding and high temperature use. One of the major reasons for such intergranular corrosion is so-called sensitization, i.e., chromium depletion due to chromium carbide precipitation at grain boundaries. Conventional methods for preventing sensitization of austenitic stainless steels include reduction of carbon content in the material, stabilization of carbon atoms as non-chromium carbides by the addition of titanium, niobium or zirconium, local solution-heat-treatment by laser beam, etc. These methods, however, are not without drawbacks. Recent grain boundary structure studies have demonstrated that grain boundary phenomena strongly depend on the crystallographic nature and atomic structure of the grain boundary, and that grain boundaries with coincidence site lattices are immune to intergranular corrosion. The concept of "grain boundary design and control", which involves a desirable grain boundary character distribution, has been developed as grain boundary engineering. The feasibility of grain boundary engineering has been demonstrated mainly by thermomechanical treatments. In the present study, a thermomechanical treatment was tried to improve the resistance to the sensitization by grain boundary engineering. A type 304 austenitic stainless steel was pre-strained and heat-treated, and then sensitized, varying the parameters (pre-strain, temperature, time, etc.) during the thermomechanical treatment. The grain boundary character distribution was examined by orientation imaging microscopy. The intergranular corrosion resistance was evaluated by electrochemical potentiokinetic reactivation and ferric sulfate-sulfuric acid tests. The sensitivity to intergranular corrosion was reduced by the thermomechanical treatment and indicated a minimum at a small roll-reduction. The frequency of coincidence-site-lattice boundaries indicated a maximum at a small strain. The ferric sulfate-sulfuric acid test showed much smaller corrosion rate in the thermomechanically-treated specimen than in the base material. An excellent intergranular corrosion resistance was obtained by a small strain annealing at a relatively low temperature for long time. The optimum parameters created a uniform distribution of a high frequency of coincidence site lattice boundaries in the specimen where corrosive random boundaries were isolated. The results suggest that the thermomechanical treatment can introduce low energy segments in the grain boundary network by annealing twins and can arrest the percolation of intergranular corrosion from the surface.
BaTiO3 단결정을 용액의 서냉속도를 달리하면서 TSSG법으로 육성하였으며, 성장된 단결정의 결정외형, 결정 결함, 분역구조 등을 관찰하였다. 0.5℃/hr이 하의 속도로 서 냉함으로써 비교적 등차원적인 큰 단 결정을 육성할 수 있었으며, 성장된 BaTiO3 단결정 은 |111|면이 가장 잘 발달된 외형을 나타내었다. 용 액 냉각속도가 너무 빠르거나 용액내의 수직 온도구 배가 너무 크면 용액이 불안정해지므로, 침상의 Ba6 TiL7040 결정상이 석출된다. 성장된 결정내에 평행 한 쐐기모양의 lamella 분역 집단이 이와 수직하게 진행하는 lamella 분역 집단과 불규칙한 경계를 이루 고 있으며, 이들은 x-ray topography에서 현저한 회 절 명암 차이를 나타낸다. 단결정을 127℃ 이상으로 가열하면 입 방정으로 상전이 된다. 상전이 전단이 이 동할 때 정방정 영역에서는 연속적 분역 재배열이 이루어 지고 입방정 영역에서는 규칙적인 음력변형이 나타나며, BaTiO의 PTF정벽면은 |110|에 대해 약 9°기울어진 면으로 이루어진다.
차세대 패키징 기술을 실현하기 위해서는 극복해야 할 기술적인 과제들이 많이 존재한다. 그 중에서 솔더 접합부의 EM에 의한 고장은 오랜전부터 알려진 과제이지만, 고밀도화, 파인핏치화, 발열문제가 심각해지면서 현실적인 문제로 인식되기 시작했다. 더욱이 솔더가 무연화 되면서 다양해진 구성원소들의 영향에 대한 연구가 시작되었다. 지금까지의 연구결과를 종합해보면 Sn-Pb 공정솔더 보다 무연솔더는 EM에 대한 저항성이 강한 것으로 보여진다. 하지만, 무연솔더 접합부에서 발생하는 EM현상에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 부분이 많다. 보이드의 핵 생성 및 성장속도와 전기저항의 급격한 변화와의 관계, Sn 결정립의 방향과 전류밀도에 따른 마이그레이션 속도계수와 수명예측기술, 각종 무연솔더와 시험조건에서의 언더필의 효과 등에 관한 다양한 연구가 필요하다. 또한 무연 플립칩 패키지의 총체적인 신뢰성 확보를 위해, EM과 반도체칩 내부배선의 발열에 기인하는 Thermomigraton, 응력에 기인하는 Stress-migration과의 상관관계에 대한 연구도 요구된다.
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.
In this review, an attempt is made to calculate one-dimensional (1-D) electron density profiles from experimentally determined (00l) XRD intensities and possible structural models as well in an effort to understand the collective intracrystalline structures of intercalant molecules of two-dimensional (2-D) nanohybrids with heterostructures. 2-D ceramics, including layered metal oxides and clays, have received much attention due to their potential applicability as catalysts, electrodes, stabilizing agents, and drug delivery systems. 2-D nanohybrids based on such layered ceramics with various heterostructures have been realized through intercalation reactions. In general, the physico-chemical properties of such 2-D nanohybrids are strongly correlated with their heterostructures, but it is not easy to solve the crystal structures due to their low crystallinity and high anisotropic nature. However, the powder X-ray diffraction (XRD) analysis method is thought to be the most powerful means of understanding the interlayer structures of intercalant molecules. If a proper number of well-developed (00l) XRD peaks are available for such 2-D nanohybrids, the 1-D electron density along the crystallographic c-axis can be calculated via a Fourier transform analysis to obtain structural information about the orientations and arrangements of guest species in the interlayer space.
Most metals are polycrystalline material whose deformation is dominated by the slip system. During the deformation process, orientation of slip systems is rearranged with preferred orientations, leading to deformation-induced crystallographic texture which is called deformation texture. Depending on the texture development, the property of material can be changed. The rate-independent crystal plasticity which is based on the Schmid law as a yield function causes a non-uniqueness in the choice of active slip systems. In this work, to avoid the slip system ambiguity problem, rate-independent crystal plasticity model based on the smooth yield surface with rounded-off corners is adopted. In order to simulate the polycrystalline material under plastic deformation, we employ the Taylor model of polycrystal behavior that all the grains are assumed to be subjected to the macroscopic velocity gradient. Rigid-plastic finite element program based on this rate-independent crystal plasticity is developed to predict the grain-level deformation behavior of FCC metals during metal forming processes. In the finite element calculation, one integration point is considered as a crystalline aggregate which has a number of crystals. Macroscopic behavior of material can be deduced from the behavior of aggregates. As applications, the extrusion processes are simulated and the changes of mechanical properties are predicted.
(0001),(1012) 및 (1120)면 sapphire 기판위에 성장되는 (0001), (1120) 및 (1011)면 GaN epitaxy 박막을 Ga/HCI/NH3/He 계를 사용한 HVPE(halide vapor phase epitaxy)방법에 의하여 성장시키는 연구를 수행하였다. 박막의 표면조직과 결정구조는 XRD, RHEED와 SEM으로 분석하였으며, 성장된 막의 화학적 조성은 XPS로 관찰되었다. (1120) sapphire위에는 각각 (0001)과 (1120) GaN epitaxy 박막의 두가지 배향관계가 관찰되었다. (0001)면 GaN epitaxy 박막은 (0001)과 (1120)면 sapphire 기판위에서 1050℃ 의 고온으로 성장시킬 때 이차원적인 성장구조를 보여주였으며, (1120) sapphire 기판위에 성장된 (1011) GaN 박막이 주사전자현미경과 RHEED 분석결과 가장 좋은 표면조직과 결정구조를 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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