• 센서학회지
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• 제20권1호
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• pp.30-34
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• 2011

Single crystal of KCl doped with $Eu^{2+}$ ions was grown by the Czochralski method in the high pressure Ar gas(purity 99.999 %) atmosphere with chamber pressure from which the crystal with high quality was obtained. As grown $KCl:Eu^{2+}$ crystal was checked by X-ray diffraction. Luminescence properties of KCl:Eu are investigated by laser-excitation spectroscopy under 355 nm excitation at 14 and 295 K. The broad emission band due to the $Eu^{2+}$ 5d $\rightarrow$ 4f transition is peaked at 417 nm with full width at half maximum of about 20 and 30 nm.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권6호
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• pp.265-271
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• 2013

Czochralski(CZ) 성장공정은 LED 기판용 고품질의 사파이어 단결정을 성장시키기 위한 중요한 기술 중 하나이다. 본 연구에서는 300 mm 길이의 사파이어 단결정 위한 유도 가열방식의 CZ 성장공정을 FEM으로 수치적 해석하였다. 또한 도가니의 형상 및 상부 단열재 보강 등 hot zone 구조를 변경하고, 결정의 온도 변화를 분석하였다. 본 연구의 결과, 고-액 계면의 높이는 성장 속도의 균형이 이루어져 초기에 80 mm 부터 중기 이후 40 mm 정도까지 감소하였다. 또한 CZ 성장로의 최적 입력 전력은 도가니 형상 변경 및 상부 단열재 보강에 의한 보상효과로 기존 300 mm 용 CZ 성장로 조건과 유사하다. 그리고 Hot zone 구조를 변경한 CZ 성장로를 이용해 성장시킨 결정의 온도는 기존 보다 약 10 K 정도 상승 되는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 도출된 결과를 CZ 성장공정에 적용하여 300 mm 길이를 갖는 c-축 사파이어 단결정을 성공적으로 성장시킬 수 있었고, 단결정 성장공정에 대한 시뮬레이션 분석기법의 타당성 및 유용성을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권3호
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• pp.325-335
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• 1994

Floating zone법으로 Spinel$(MgO.Al_2O_3)$을 성장시켰다. $MgO.Al_20_3$ spinel의 용융점은 $2135^{\circ}C$ 정도이고, 용융액으로부터 단결정을 성장시키는 방법에 있어서 매우 중용한 사항이다. Verneuil법과 RF-유도가열법을 이용한 czochralski법으로 성장시킨 경우가 보고된 바 있으나, 본 공법으로는 처음이라 사료된다. 본 연구에서는 halogen적외선 lamp를 이용한 image fur-nace에서 용융하여 아래쪽으로 하강함으로 인해 단결정을 육성시키는 floating zone법을 사용하여, $MgAl_2O_4$ spinel 단결정을 성장하였다. 또한 전이금속 이온을 doping하여 용융점의 하강 효과와 함께 적색, 녹색을 띈 단결정을 성장시켰다. 결론으로 성장계면과 용융대의 안전성에 주목하여 spinel 단결정 성장 기구를 규명하려 하였으며 성장계면이 오목함(결정쪽으로)에서 비롯되는 성장시의 양상에 대해 고찰하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권1호
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• pp.74-79
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• 1999

Langasite($La_3Ga_5SiO_14$)는 acoustic 특성에서 quartz, $LiTaO_3$ 와 $LiNbO_3$에 비교되는 새로운 압전재료이다. 본 연구에서는 새로운 Langasite 계열의 물질을 공기 중에서 고상반응법에 의해 합성하였고, 합성공정에서의 주요 확산종 을 조사하였다. 이때 합성된 물질의 소결체를 제조하여 각각의 유전적 성질을 비교평가하였다. 또한, Langasite 단결정 을 자체제작한 Czochralski 시스댐을 사용하여 성장시키는데 성공하였고, 성장된 결정의 물성을 평가하였다

• 한국결정성장학회지
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• 제9권3호
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• pp.267-272
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• 1999

Czochralski법으로 성장시킨 조화용융조성(48.6 mol%$LiNbO_3$)의 undoped 및 MgO-doped $LiNbO_3$ 단결정 내의 미소결함을 광학현미경 및 주사/투과 전자현미경을 이용하여 정밀분석하였다. Dopant 첨가 및 성장된 부위(g)에 따른 분역구조의 변화와 결함밀도를 측정함으로써 결함양상을 분석하고 최적 결정성장조건과의 상관관계를 고찰하였다. 강자성 분역벽 주변의 높은 결함밀도는 이 근처가 응력이 집중된 영역임을 반영하고, 특히 한쪽 방향의 분역벽에만 결함이 밀집된 결함구조를 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 15TH KACG TECHNICAL MEETING-PACIFIC RIM 3 SATELLITE SYMPOSIUM SESSION 4, HOTEL HYUNDAI, KYONGJU, SEPTEMBER 20-23, 1998
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• pp.53-53
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• 1998

Four valence of Chromium ion doped Yttrium Aluminum Garnet crystals were grown by Floating Zone and Czochralski methods. Changes of valence for Chromium (3+) ion to Chromium (4+) were achieved by substitution of Yttrium ion in dodecahedral site to Calcium and by substitution of Aluminum in octahedral site to Magnesium. Growth conditions for high quality of crystals were investigated. Grown crystals were cut and polished and then observed various types of defects. Characterizations by means of measurement of density and lattice parameter as a function of solidification fraction were performed. Results of Q-switching test using grown crystals were also reported.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권3호
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• pp.111-115
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• 2015

$Er^{3+}$ 이온이 5, 7.3, 8, 10 at.% 치환된 $Y_3Al_5O_{12}$ 단결정을 Czochralski법으로 질소 분위기에서 성장시켰다. 1.0 mm/h의 인상속도와 10 rpm의 회전 속도로 50 mm의 결정 직경을 가진 <111> 방향의 $Er:Y_3Al_5O_{12}$ 단결정을 얻었다. 두꺼운 직경의 core 영역은 주로 결정 성장 중 직경 변화가 있는 영역에서 발생되었다. 결정 내에서 $Er^{3+}$의 농도는 융액 내의 농도와 같았다. Core 영역의 $Er^{3+}$ 농도는 core가 없는 영역보다 다소 높게 검출되었다. $Er^{3+}$ 이온의 도핑 농도가 증가함에 따라 형광 수명은 포화되었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 14TH KACG TECHNICAL MEETING AND THE 5TH KOREA-JAPAN EMGS (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM)
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• pp.161-164
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• 1998

Erbium doped garnet crystals were grown by Czochralski method. Relationshipes between crystal quality and crystal growth factors such as pulling rate, rotation rate and concentration of active ions and sensitizers were investigated. Optimum pulling and rotation rate for high quality Er:YAG crystal were 1 mm/hr and 20 rpm and for Er,Cr:YSGG crystal 2-4 mm/hr and 10 rpm respectively. The size of the crystals grown was up to 20-30 mm in diameters and 95-135 mm in length. Er:YAG crystal grown under the nitrogen atmosphere was pink and transparent and Er,Cr:YSGG under the 98% {{{{ { N}_{ 2} }}}} and 2% {{{{ { O}_{2 } }}}} was dark green and transparent. Under the polarizing microscopic observations with crossed polar, striations and {211} core facets were detected. Spectroscopic properties for Er,Cr:YSGG laser rods with <111> axis, 80 mm in length and 6.3 mm in diameter for medical laser applications of 2.79 ${\mu}$m wavelength were manufactured and then laser oscillation was achieved.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권9호
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• pp.677-683
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• 2004

레이저 모체재료용 Nd:LLM (Nd:LiLa(MoO$_4$)$_2$) 단결정을 쵸크랄스키법으로 성장시켰다 성장된 Nd:LLM 단결정은 균열 등이 쉽게 발생하였는데, 균열의 원인은 상전이, 불합치용융, 구성성분의 화학적 불균질, 열적구조의 불균형 및 성장방향 등이 있다. 성장된 단결정의 TG-DTA 열분석 결과 상전이는 없었으며, XRD 회절분석에 의해 합치 용융체임을 확인하였다. Li$_2$O 성분의 휘발은 화학적 불균질에 중요한 원인이었다. 자체 제작된 저항발열로의 온도프로파일은 도가니 높이로 조절하였다 또한, Nd:LLM 결정은 성장방향에 따라 단결정의 성장에 영향을 받았으며, (101)의 방향의 성장에서 단결정의 품질이 가장 우수하였다. 성장된 단결정의 N$d^{3+}$ 이온의 분포 및 유효편석계수은 PIXE분석에 의해 수행되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권6호
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• pp.585-589
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• 1999

자동직경제어방식이 부착된 쵸크랄스키법에 의해 $Bi_4Ge_3O_{12}$(BGO) 단결정을 육성하기 위해 저항발열식로를 자체설계로 제작하여 사용하였다. 로 내의 온도 구배는 열적구조를 변화하면서 측정하였다. 각각의 변화된 온도구배와 평평한 계면을 갖는 임계 회전속도의 의존성에 대해 연구하였고 또한 저항발열식 가열에서 수직온도구배의 중요성을 지적하였다. 그것은 RF 가열방식을 사용하였을 때 다른 저자들에 의해 얻어진 결과와 비교되었다. 단결정 육성을 위한 최적조건은 다음과 같다. 산소 분위기하에서 2mm/h로 인상속도를 고정하고 성장이 진행함에 따라 회전속도를 30에서 23rpm으로 변화하였고, 수평 및 수직 온도구배는 융액근처에서 각각 50과 $40^{\circ}C$/cm이었고, 조성은 화학양론 조성이었다.