• 한국결정성장학회지
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• 제18권4호
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• pp.137-139
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• 2008

Floating zone, neutron transmutation-doped and magnetic Czochralski silicon crystals are being widely used for fabrication power devices. To improve the quality of these devices and to decrease their production cost, it is necessary to use large-diameter wafers with high and uniform resistivity. Recent developments in the crystal growth technology of Czochralski silicon have enable to produce Czochralski silicon wafers with sufficient resistivity and with well-controlled, suitable concentration of oxygen. In addition, using Czoehralski silicon for substrate materials may offer economical benefits, First, Czoehralski silicon wafers might be cheaper than standard floating zone silicon wafers, Second, Czoehralski wafers are available up to diameter of 300 mm. Thus, very large area devices could be manufactured, which would entail significant saving in the costs, In this work, the conventional Czochralski silicon crystals were grown with higher oxygen concentrations using high pure polysilicon crystals. The silicon wafers were annealed by several steps in order to obtain saturated oxygen precipitation. In those wafers high resistivity over $5,000{\Omega}$ cm is kept even after thermal donor formation annealing.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권3호
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• pp.210-222
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• 1994

축방향의 균일한 자장이 Czochralski 도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 산소의 농도장이 수치적으로 연구되었다.Czochralski 유동장과 농도장에 작용하는 부력, thermocapillarity, 원심력, 자성력, 산소의 확산계수, 산소의 segregation coefficient, SiO형태의 evaporation, 도가니벽의 ablation 등이 고려되었다. 회전방향으로의 대칭성으로부터 자오면에서의 속도성분과 회전방향의 속도성분, 온도, 전류의 흐름 등이 먼저 정상상태에 도달하였다고 가정하고 초기에 일정한 산소의 농도가 주어진 상황에서 비정상 상태의 산소의 농도장이 해석되었다. Czochralski 유동장에서의 대류와 확산에 의한 산소의 전달현상이 파악되었으며 결정성장 표면으로 흡수되는 산소의 농도가 연구되었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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• pp.117-121
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• 1997

It is shown theoretically that uniform axial dopant concentration distribution can be made throughout the crystal by continuous Czochralski process. Numerical simulation are performed for the transient two-dimensional convection-diffusion model. A typical value of the growth and system parameters for Czochralski growth of p-type, 4 inches silicon crystal was used in the numerical calculations. Using this model with proper model parameter, the axial segregation in batchwise Czochralski growth can be described. It is studied by comparing with the experimental data. With this model parameter, the uniform axial concentration distribution of dopant is predicted in continuous Czochralski process.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권3호
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• pp.119-123
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• 2013

Most of the world's solar cells in photovoltaic industry are currently fabricated using crystalline silicon. Czochralski-grown silicon crystals are more expensive than multicrystalline silicon crystals. The future of solar-grade Czochralski-grown silicon crystals crucially depends on whether it is usable for the mass-production of high-efficiency solar cells or not. It is generally believed that the main obstacle for making solar-grade Czochralski-grown silicon crystals a perfect high-efficiency solar cell material is presently light-induced degradation problem. In this work, the substitution of boron with gallium in p-type silicon single crystal is studied as an alternative to reduce the extent of lifetime degradation. The diamond-wire sawing technology is employed to slice the silicon ingot. In this paper, the quality of the diamond wire-sawn gallium-doped silicon wafers is studied from the chemical, electrical and structural points of view. It is found that the characteristic of gallium-doped silicon wafers including texturing behavior and surface metallic impurities are same as that of conventional boron-doped Czochralski crystals.

• 한국광학회지
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• 제9권3호
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• pp.175-180
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• 1998

고체 레이저매질로 가장 널리 쓰이는 Nd:YAG 단결정을 Czochralski 방법으로 육성하였다. 자체 제작한 Czochralski 결정 육성로 및 자동 결정 적경제어 장치를 써서 유효 직경 50mm, 길이 100mm의 Nd3+ 이온농도가 0.9at%이고 <111>방향의 단결정을 육성하였다. 단결정 육성시 융액의 수직방향에 대한 온도구배가 중용한 변수인 것이 확인되었으며, 결정 직경은 자동 제어가 가능하도록 컴퓨터 프로그램을 제작하였다. 육성된 단결정을 절단, 가공, 연마, 코팅 과정을 거쳐서 레이저 발진용 Nd:YAG막대를 제작하고 흡수 스펙트럼, 형과 스펙트럼 분석을 통하여 정확한 Nd:YAG의 레이저 발진특성을 확인하였다. 자체 가공된 레이저 막대로부터 발진된 CW 레이저의 최대 출력은 70W이었고, 발진문턱값과 효율은 각각 1.3kW, 1.64%이었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제3권1호
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• pp.18-30
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• 1993

균일한 자장과 비균일한 자장이 도가니에 가하여졌을 때의 Czochralski유동장이 수치적으로 해석되었다. 여기에서 부력의 효과, thermocapillarity 효과, 원심력의 효과, 자장의 효과등이 Czochralski유동장을 지배하고 있다. 자오면에서의 속도성분과 회전방향의 속도성분이 구하여졌으며 온도, 전류의 흐름 등이 해석되었다. 균일한 자장의 경우에 세기가 증가하면 모든 속도성분이 작아지고 있으며 결정표면 아래에서 회전방향으로의 전류의 세기가 증가한다. 불균일한 자장의 경우에는 자장의 불균일성이 증가하면 자오면에서의 평면유동은 억제되는 반면 회전방향의 속도성분은 더 증가하게 된다. 이와 같은 여러 형태의 자장의 영향아래에서의 Czochralski 유동장에 대한 이해는 도가니(Crucible)안의 용질 및 불순물의 농도에 관한 거동을 연구할 수 있는 기초를 제공하고 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1995년도 추계 학술발표 강연 및 논문개요집
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• pp.31-31
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• 1995

• Current Photovoltaic Research
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• 제6권2호
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• pp.49-55
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• 2018

Recently solar cell industry needs the optimal design of Czochralski process for low cost high quality silicon mono crystalline ingot. Because market needs both high efficient solar cell and similar cost with multi-crystalline Si ingot. For cost reduction in Czochralski process, first of all energy reduction should be completed because Czochralski process is high energy consumption process. For this purpose we studied optimal water-cooling tube design and simultaneously we also check the quality of ingot with Von mises stress and V(pull speed of ingot)/G(temperature gradient to the crystallization) values. At this research we used $CG-Sim^{(R)}$ S/W package and finally we got improved water-cooling tube design than normally used process in present industry. The optimal water-cooling tube length should be 200mm. The result will be adopted at real industry.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권8호
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• pp.746-750
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• 2003

Czochralski법을 이용하여 Er$_2$O$_3$가 첨가된 near stoichiometric조성의 LiNbO$_3$ 단결정을 Z-축의 방향으로 직경 15~20mm, 길이 25-30 mm의 크기로 성장시켰다. X-Ray Diffractometer (XRD)을 이용하여 격자상수를 조사하였고, Fourier Transform-Infrared Spectrophotometer (FT-IR)을 통하여 흡수밴드를 관찰하였다. 또한 Electron Probe Micro Analysis (EPMA)를 이용하여 결정 내에 Er의 분포를 확인하였다.

• 분석과학
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• 제23권2호
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• pp.103-108
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• 2010

Czochralski법에 의한 $ZnWO_4$ 단결정을 [100], [010], [001] 방향으로 성공적으로 성장시켰다. $ZnWO_4$ 단결정 성장을 위한 종자결정은 백금 침을 사용하여 용융액으로부터 모세관 현상을 응용한 결정성장으로 얻을 수 있었다. 각 축 방향에 따른 성장조건이 rotation speed, pulling rate, 성장된 결정의 직경등의 변수를 가지고 조사되어졌다. 성장된 결정의 냉각시 발생되는 균열을 annealing 효과에 의하여 방지할 수 있었다. 성장된 결정의 방위는 Laue back reflection으로 결정하였다. 각 축 방향으로 성장된 결정의 미세구조적 특징이 논하여졌으며, 경도, 열팽창계수 및 유전상수의 물리적 특성이 평가되어졌다.