• 제목/요약/키워드: High Order Laue Zone

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2차원적인 단층 및 복층 그래핀 결정에 대한 원자분해 투과전자현미경 영상 시뮬레이션 연구 (A Simulation Study of Atomic Resolution TEM images for Two Dimensional Single Layer and Bilayer Graphene Crystal)

  • 김황수
    • Applied Microscopy
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    • 제40권1호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 단층 및 복층의 그래핀에 대한 원자분해 투과전자현미경 영상 시뮬레이션 연구에서, 통상의 Boch-wave 방법에 의한 영상이론식들이 고 준위 Laue 영역의 역 격자 회절을 적절히 포함 했을 때 시뮬레이션에 잘 적용될 수 있음을 보여 주었다. 적절한 조건에서 복층 그래핀의 시뮬레이션 영상들은 육방정계의 대칭성 보다는 삼방정계의 대칭성을 보여 주었다. 이 결과는 복층 그래핀이 3차원 공간에서 [0001] 축 방향 회전에 대해 갖는 삼방정계의 격자 대칭성이 영상에 구현되는 것으로 이해될 수 있다. 단층 그래핀에 대해서는, 관측 위상영상이 삼방정계의 대칭성을 보여주는 현상들이 특히 주목되었다. 이 현상은 그래핀 표면에 전자 밀도의 재 배치에 의한 것으로 설명되었다. 그리고 그래핀의 전자 재 배치를 반영하는, 다만 2번째 Laue 준위 영역의 회절 빔까지만 포함하면 관측 영상과 일치하는 시뮬레이션 위상 영상이 얻어졌다.

비 결정 축(off-zone axis)으로 입사된 빔에 대한 고 분해 투과전자현미경 이미지에서 HOLZ 반사 빔의 효과 (Effects of Higher-Order Laue Zone Reflections on HRTEM Images for illumination along an off-Bone Axis of a Crystal)

  • 김황수
    • Applied Microscopy
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    • 제37권4호
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    • pp.259-269
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    • 2007
  • 이 논문에서 비 결정 축(off-zone axis)으로 입사된 빔에 대한 고 분해 투과전자현미경(HRTEM)이미지로부터 HOLZ 반사 빔의 효과를 관측 할 수 있는 가능성을 탐색하였다. 이 관측에 대한 분석은 3차원적 결정 구조에 대한 유용한 정보를 줄 수 있다. 이 HRTEM 이미지 시뮬레이션에는 HOLZ 반사 빔들을 포함하는 수정된 Howie-Whelan 방정식이 사용되었다. 이 논문의 결론은 한 zone 축으로부터 수 도 경사진 매우 얇은 결정에 대한 고 분해 전자현미경 이미지는 HOLZ 반사 빔의 효과를 나타내고 있고 따라서 그 zone축에 따른 원자 배열의 정보를 분명히 내포함을 보여 주고 있음을 말한다.

수렴성빔 전자회절법을 이용한 리오캐스팅시킨 과공정 Al-Si합금에서 실리콘초정의 격자상수 측정 (Measurement of Lattice Parameter of Primary Si crystal in Rheocast Hypereutectic Al-Si Alloy by Convergent Beam Electron Diffraction Technique)

  • 이정일;김긍호;이호인
    • Applied Microscopy
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    • 제25권3호
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    • pp.99-107
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    • 1995
  • The morphological changes of primary solid particles as a function of process time on hypereutectic Al-15.5wt%Si alloy during semi-solid state processing with a shear rate of $200s^{-1}$ are studied. In this alloy, it was observed that primary Si crystals are fragmented at the early stage of stirring and morphologies of primary Si crystals change from faceted to spherical during isothermal shearing for 60 minutes. To understand the role of Al dissolved in the primary Si crystal by shear stress at high temperature, lattice parameters of the primary Si crystals are determined as a variation of high order Laue zone(HOLZ) line positions measured from convergent beam electron diffraction(CBED) pattern. The lattice parameter of the primary Si crystal in the rheocast Al-15.5wt%Si alloy shows tensile strain of about 5 times greater than that of the gravity casting. Increase of the lattice parameter by rheocasting is due to the increased amount of Al dissolved in the primary Si crystal accelerated by shear stress at high temperature. The amounts of solute Al in the primary Si crystal are measured quantitatively by EPMA method to confirm the CBED analysis.

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GROWTH AND CHARACTERIZATION OF $La_3Ga_5SiO_{14}$ SINGLE CRYSTALS BY THE FLOATING ZONE METHOD

  • Yoon, Won-Ki;Auh, Keun-Ho
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1999년도 PROCEEDINGS OF 99 INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE KACG AND 6TH KOREA·JAPAN EMG SYMPOSIUM (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM), HANYANG UNIVERSITY, SEOUL, 06월 09일 JUNE 1999
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    • pp.253-269
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    • 1999
  • The development of telecommunication and information technology requires to develop new piezoelectric materials with small size, low impedance, wide pass band width and high thermal stability of frequency. Langasite (La3Ga5SiO14) single crystal has been researched substitute of quartz and LiNbO3 for the applications of SAW filter, BAW filter and resonator. Its single crystal growth has been carried out by Czochralski Method. So, in order to get single crystal with higher quality, in this study, lnagasite (La3Ga5SiO14) single crystal was grown by using Floating Zone (FZ) method and characterized. For the growth of langasite single crystals, the langasite powder was synthesized at 135$0^{\circ}C$ for 5hrs and the feed rod was sintered at 135$0^{\circ}C$ for 5hrs. The growing rate was 1.5mm/h and the rotation speed was 15 rpm for an upper rotation and 13 rpm for a lower rotation. In order to prevent the evaporation of gallium oxide, Ar and O2 gas mixture was flowed. The growth direction was analyzed by Laue back-scattered analysis. The composition of grown crystal was analyzed suing XRD and WDS. The electrical properties of grown crystal at various frequencies and temperature were discussed.

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HITEM을 이용한 GaAs 기울임입계 구조 연구 (Investigation of GaAs Tilt Grain Boundaries by High-resolution Transmission Electron Microscopy)

  • 조남희
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.69-74
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    • 1995
  • Ge bicrystal 기판 위에 OMVPE 기법을 이용하여 GaAs 에피층을 성장시킴으로써 특정한 교차각을 갖는 GaAs 기울임입계를 제조하였다. 또한 (110) Ge 기판 위에 성장된 GaAs 에피층 내의 쌍정들로부터 ∑ =9 기울임입계들이 생성되었다. 고분해 투과전자현미경을 이용하여 1차 및 2차 쌍정계면들의 구조적 특징들을 고찰하였다. 입계에서의 결합극성은 특정한 회절조건에서 입계 양쪽의 입자로부터 기록된 (200) 수렴성 빔 디스크 내의 HOLZ 선 콘트라스트를 응용하여 파악하였으며, 원자컬럼이나 채널등과 상관된 구조상 콘트라스트 양태를 동일한 사진 내의 1차 쌍정계면 거울면의 콘트라스트로부터 파악하였다. ∑ =9, (115)/(111)[110] 기울입입계는 5-6-7- 모서리 링으로 구성된 단위구조를 나타내며, 입계 양쪽에 놓인 입자들은 입계에서 anti-site type cross-boundary bonding의 분율이 최소화되도록 배향되어 있다.

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투과전자현미경을 이용한 GaAs의 면결함 구조 연구 (Transmission Electron Microscopy of GaAs Planar Defects)

  • 조남희;홍국선
    • 분석과학
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    • 제5권1호
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    • pp.121-126
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    • 1992
  • GaAs ${\Sigma}=19$, [110] tilt grain boundary의 구조를 투과전자현미경을 이용하여 연구하였다. Higher-Order Laue-Zone(HOLZ) 빔들과 {200} 빔과의 dynamical coupling 결과를 검토하여 입계 양쪽 각각의 입자(grain) 내 Ga-As의 상대적 위치(방향성)를 결정하였으며, 두 입자 사이에는 inversion symmetry가 결합되지 않은 ${\Sigma}=19$ coincidence에 해당하는 교차각이 있었다. 계면은 $\{331\}_A/\{331\}_B$, [110] 결정면을 따라서 발생하는 경향이 강함을 관측했다. 이 facet에서의 원자구조 및 격자이동 등을 고분해 투과전자현미경을 이용하여 밝혔다. 5-, 7-, 그리고 6-member ring의 조합으로 되어 있는 단위를 계면원자구조 model로 제시했다.

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Atomic structure and crystallography of joints in SnO2 nanowire networks

  • Hrkac, Viktor;Wolff, Niklas;Duppel, Viola;Paulowicz, Ingo;Adelung, Rainer;Mishra, Yogendra Kumar;Kienle, Lorenz
    • Applied Microscopy
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    • 제49권
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    • pp.1.1-1.10
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    • 2019
  • Joints of three-dimensional (3D) rutile-type (r) tin dioxide ($SnO_2$) nanowire networks, produced by the flame transport synthesis (FTS), are formed by coherent twin boundaries at $(101)^r$ serving for the interpenetration of the nanowires. Transmission electron microscopy (TEM) methods, i.e. high resolution and (precession) electron diffraction (PED), were utilized to collect information of the atomic interface structure along the edge-on zone axes $[010]^r$, $[111]^r$ and superposition directions $[001]^r$, $[101]^r$. A model of the twin boundary is generated by a supercell approach, serving as base for simulations of all given real and reciprocal space data as for the elaboration of three-dimensional, i.e. relrod and higher order Laue zones (HOLZ), contributions to the intensity distribution of PED patterns. Confirmed by the comparison of simulated and experimental findings, details of the structural distortion at the twin boundary can be demonstrated.

활성화 이온빔 처리된 Sapphire기판 위에 성장시킨 MOCVD-GaN 박막의 격자변형량 측정 (Measurements of Lattice Strain in MOCVD-GaN Thin Film Grown on a Sapphire Substrate Treated by Reactive Ion Beam)

  • 김현정;김긍호
    • Applied Microscopy
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    • 제30권4호
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    • pp.337-345
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    • 2000
  • 사파이어 기판을 이용한 GaN 박막성장에서 완충층의 사용과 기판의 질화처리는 GaN 박막 내의 격자결함을 줄이는 가장 보편적인 방법이다. GaN박막의 초기 핵생성과 성장 거동을 향상시키기 위한 새로운 방법으로 사파이어 표면을 질소 활성화 이온빔으로 처리하는 방법이 시도되었다. 활성화 이온빔 처리의 결과 약 10nm두께의 비정질 $AlO_xN_y$ 층이 형성되었으며 GaN의 성장온도에서 부분적으로 결정화되어 계면 부위에 고립된 비정질 영역으로 존재하였다. 계면에 존재하는 비정질 층은 기판과 박막사이에서 발생하는 열응력을 효과적으로 감소시키는 역할이 가능하며 이를 확인하기 위하여 활성화 이온빔 처리에 의한 GaN박막 내의 격자변형량 차이를 비교하였다. GaN박막에서 얻어진 $[\bar{2}201]$ 정대축고차 Laue도형을 전산모사 도형과 비교하여 격자변형량을 측정하였다. 본 연구의 결과 활성화 이온빔 처리를 하지 않은 기판 위에 성장시킨 GaN박막의 격자변형량은 처리한 경우에 비해 6배 이상 높은 값을 가졌으며 따라서 활성화 이온빔 처리에 의해 GaN박막의 열응력은 크게 감소함을 확인하였다.

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수렴성빔 전자회절법을 이용한 $SiO_2/Si$ 계면 부위의 격자 변형량 측정 (Measurements of Lattice Strain in $SiO_2/Si$ Interface Using Convergent Beam Electron Diffraction)

  • 김긍호;우현정;최두진
    • Applied Microscopy
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    • 제25권2호
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    • pp.73-79
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    • 1995
  • The oxidation of silicon wafers is an essential step in the fabrication of semiconductor devices. It is known to induce degradation of electrical properties and lattice strain of Si substrate from thermal oxidation process due to charged interface and thermal expansion mismatch from thermally grown SiO, film. In this study, convergent beam electron diffraction technique is employed to directly measure the lattice strains in Si(100) and $4^{\circ}$ - off Si(100) substrates with thermally grown oxide layer at $1200^{\circ}C$ for three hours. The ratios of {773}-{973}/{773}-{953} Higher Order Laue Zone lines were used at [012] zone axis orientation. Lattice parameters of the Si substrate as a function of distance from the interface were determined from the computer simulation of diffraction patterns. Correction value for the accelerating voltage was 0.2kV for the kinematic simulation of the [012]. HOLZ patterns. The change in the lattice strain profile before and after removal of oxide films revealed the magnitudes of intrinsic strain and thermal strain components. It was shown that $4^{\circ}$ -off Si(100) had much lower intrinsic strain as surface steps provide effective sinks for the free Si atoms produced during thermal oxidation. Thermal strain in the Si substrate was in compression very close to the interface and high concentration of Si interstitials appeared to modify the thermal expansion coefficient of Si.

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