• 한국결정성장학회지
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• 제4권4호
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• pp.356-362
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• 1994

무게 측정에 의한 자동 직경 제어 방식의 Czochralski 단결정 성장 장칭를 제작하였다. 성장로의 몸체와 hot zone을 자체 설계, 제작하였으며, computer에 의하여 전자저울과 유도가열장치를 자동 제어하므로써 가열 공정에서 부터 냉각 공정까지의 모든 과정을 자동화시킬 수 있는 program을 개발하였다. 제작된 성장장치를 사용하여 $LiNbO_3$ 단결정을 성장시켜 성장 장치의 성능을 평가 하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-9
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• 1992

Czochralski법에 의한 단결정 성장 시스템에서 초기 결정 성장시 복사열 방출 관계를 계산하였다. 복사열 계산을 위해 표면 요소 사이의 형상계수를 계산하였으며 표면은 diffuse-gray 면으로 가정하였다. 같은 표면상에서도 표면 요소의 위치에 따라 형상계수의 값이 크게 다르게 나타났다. 초기 성장시 액상 표면에서 방출되는 총 열량이 결정 표면에 비해 3.6배 크게 나타났고 표면 요소를 고려하지 않았을 때는 표면 요소를 고려하였을 때에 비해 상대적으로 큰 열량이 방출되었다. 대기와 액상의 표면과 공통으로 접하고 있는 결정의 맨 아래 부분은 결정에 제일 가까운 액상 표면에 의해 크게 영향을 받았다. 따라서 초기 성장 모사를 위해서는 반드시 표면 요소 사이의 복사 열전달 관계가 고려되어야 한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-7
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• 2016

RE : YAG 단결정은 레이저 발진 소재로 다양한 성장 변수를 제어하면서 Czochralski법으로 성장된다. 성장과정 동안 고액계면의 온도구배 및 회전속도에 의해 발생하는 결함들은 결정의 광학적 특성 저하로 작용하기 때문에 결함 분석을 통한 결정 품질의 향상을 필요로 한다. 격자결함 밀도 분석(EPD)을 통하여 성장된 RE : YAG 단결정의 표면 결함 존재를 확인하였고, 이를 통해 투과전자현미경(TEM) 분석영역을 선택하였다. 선택한 영역의 시편은 트라이포드 연마 방법으로 제작하였고, 200 kV 투과전자현미경과 300 kV 전계 방사형 투과전자현미경(FE-TEM)을 사용하여 buckling, rod shaped, 내부응력에 의한 bend contours, 편석 등의 결함들을 관찰하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권4호
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• pp.141-147
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• 2018

태양광 에너지는 깨끗하며 무한한 재생에너지의 한가지로 많은 관심을 받아왔다. 태양광 에너지는 다결정 실리콘 웨이퍼 혹은 단결정 실리콘 웨이퍼로 구성된 솔라셀에 의해서 전기에너지로 전환된다. 제조원가를 낮추기 위하여 한 개의 석영 도가니에 폴리실리콘의 충진 크기를 증가시키는 연구가 많이 개발되어 왔다. 충진 크기를 증가시키면, 쵸크랄스키 공정장비의 온도제어가 강한 멜트 대류 때문에 힘들어진다. 본 연구에서는 20 inch와 24 inch 석영도가니와 90 Kg, 120 Kg, 150 Kg, 200 Kg, 250 Kg의 다양한 폴리실리콘 충진 크기에서 시뮬레이션을 통해 장비 온도 프로파일을 얻었으며, 실제값과 비교하고 분석하였다. 시뮬레이션 온도 프로파일과 실제 온도프로파일이 잘 일치하였으며, 이로써 충진 사이즈가 증가할 경우, 실제온도 프로파일 최적화를 위해 시뮬레이션을 사용할 수 있게 되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제1권1호
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• pp.74-81
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• 1991

Czochralski 단결정 성장계에서 유체동의 표면 복사열전달을 고려하여 온도분포를 모사하였다. 복사열전달 고려시 표면요소들의 view factor를 고려하였다. 고-액의 2상은 고상에 가상적으로 매우 큰 점성을 부여하여 연속의 단상으로 처리하였으며 응고시 잠열은 반복열량 방출법을 개발하여 처리하였다. 본 연구에서 개발한 응고 모델을 증명하기 위하여 Ca 금속의 용융에 적용하여 실험결과와 비교한 결과 잘 맞는다는 것을 알아낸 후 본 모사 프로그램을 Cz계에서 Al금속의 단결정 성장에 적용하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권4호
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• pp.273-282
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• 1992

The effects of intrinsic and extrinsic gettering on the formation of microdefects in the wafer and on the electrical performance at near-surfaces of three different oxygen-bearing Czochralski silicon single crystal wafers were investigated by varying the combinations of the pre-heat treatments and the phosphorus diffusion through the back-surface of the wafers. The wafers which had less than 10.9 ppma of oxygen formed no gettering zones irrespective of any pre-heat treatments, while the wafers which had more than 14.1 ppma of oxygen and were treated by Low+High pre-heat treatments generated the gettering zone comprising oxygen precipitates, staking faults, and dislocation loops. The effects of extrinsic gettering by phosphorus diffusion were evident in all samples such that the minority carrier lifetimes were increased and junction leakage currents were decreased. However, the total gettering effects among the different pre-heat treatments did not necessarily correspond to the gettering structure revealed by synchrotron radiation section topograph.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.1308-1318
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• 1995

The influence of varying rotation speed of both crystal and crucible was numerically investigated for the Czochralski silicon-crystal growth. Based on a simplified model assuming flatness of free surfrae, the Navier-Stokes Boussinesq equations were employed to identify the flow pattern, temperature distribution as well as the shape of the melt/crystal interface. The present results showed that the interface shape was relatively convex with respect to the melt at lower pulling rate and tended to be concave as the pulling rate increased. In particular, the experimentally observed gull-winged shape of the interface was qualitatively in agreement with the predicted shape. The rotation of crystal alone little affected the growth system. When the rotation speed of the crucible was increased, there occurred inversion of the interface shape from convex to concave pattern. At rapid rotation of the crucible, an interesting channel formation was predictied primarily due to the assumption of laminar flow.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권4호
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• pp.129-134
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• 2005

초크랄스키 단결정장치내 실리콘 유동의 자기장효과에 대한 수치해석을 하였다. 8" 단결정 성장과정에서 난류 모형을 사용하여 수송현상을 계산하였다. 도가니 회전수가 작으면 자연대류가 지배적이었다. 도가니 회전수가 증가할수록 강제대류가 증가되며 온도 분포는 더 넓어진다. cusp 자기장을 인가하면 도가니근처의 유동이 크게 감소하며 온도분포는 전도의 경우와 비슷해진다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권10호
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• pp.1015-1020
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• 1997

In the Nd;YAG crystal growth by Czochralski method, the relationship between the core formation and the solid-liquid interface was observed by controlling the temperature gradient in the furnace. When the crystal was grown along<111> direction, defects and core area were reduced as the temperature gradient increased. The optimum temperature gradient was found to be higher than 4$0^{\circ}C$/cm. The Nd3+ concentration analysis by ICP-Mass showed that the segregation coefficient was about 20% higher in the core region than core-free region, where the segregation coefficients of core region and core-free region were 0.22 and 0.18, respectively.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권6호
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• pp.259-263
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• 2001

The continuum model of transient point defect dynamics to predict the concentrations of interstitial and vacancy is established by estimating expressions for the thermophysical properties of intrinsic point defects. And the point defect distribution in a Czochralski-grown 200 mm silicon crystal and the location of oxidation-induced stacking fault ring(OiSF-ring) created during the cooling of crystals are calculated by using the numerical analysis. The purpose of this paper is to show that his approach lead to predictions that are consistent with experimental results. Predicted point defect distributions by transient point defect dynamic analysis are in good qualitative agreement with experimental data under widely and abruptly varying crystal pull rates when correlated with the position of the OiSF-ring .