• 제목/요약/키워드: Single crystal growth

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$AgGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 광전기적 특성 (Growth and Optoelectrical Properties for $AgGaSe_2$ Single Crystal Thin Films)

  • 홍광준;유상하
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.171-174
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    • 2004
  • The stochiometric $AgGaSe_2$ polycrystalline mixture of evaporating materials for the $AgGaSe_2$ single crystal thin film was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, $AgGaSe_2$ mixed crystal and semi-insulating GaAs(100) wafer were used as source material and substrate for the Hot Wall Epitaxy (HWE) system, respectively. The source and substrate temperature were fixed at $630^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. The thickness of grown single crystal thin films is $2.1{\mu}m$. The single crystal thin films were investigated by photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD) measurement. The carrier density and mobility of $AgGaSe_2$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $4.89{\times}10^{17}\;cm^{-3},\;129cm^2/V{\cdot}s$ at 293K, respectively. From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c - axis of the $AgGaSe_2$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit splitting ${\Delta}S_o$ and the crystal field splitting ${\Delta}C_r$ were 0.1762 eV and 0.2494 eV at 10 K, respectively. From the photoluminescence measurement of $AgGaSe_2$ single crystal thin film, we observed free excition $(E_X)$ observable only in high quality crystal and neutral bound exciton $(D^o,X)$ having very strong peak intensity And, the full width at half maximum and binding energy of neutral donor bound excition were 8 meV and 14.1 meV, respectively. By Haynes rule, an activation energy of impurity was 141 meV.

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Czochralski법으로 성장된 RE : YAG(RE = Nd3+, Er3+) 단결정의 결함분석 (Defects analysis of RE : YAG (RE = Nd3+, Er3+) single crystal synthesized by Czochralski method)

  • 박청호;주영준;김혜영;심장보;김철진
    • 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.

VGF법을 사용한 GaAs 단결정 성장시 계의 구성요소가 고액계면의 형상에 미치는 영향 (The effect of the system factors on the shape of the S/L interface in GaAs single crystal grown by VGF method)

  • Seung-Ho Hahn;Hyung-Tae Chung;Young-Kyu Kim;Jong-Kyu Yoon
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.33-41
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    • 1994
  • 단결정 성장과정에서 고액계면의 위치와 형상이 결정의 품질에 영향을 준다는 사실은 이미 잘 알려져 있다. 따라서 이를 결정해 주는 노내 온도분포의 파악은 매우 중요하다. 본 연구에서는 VGF 단결정법을 대사응로 발열체의 온도만을 이용하여 노내 온도분포를 구할 수 있는 프로그램을 개발하였으며,이를 사용하여 지지봉 및 도가니의 재질과 크기가 고액계면의 형상에 미치는 영향을 검토해 보았다. 지지봉의 반경이 클수록, 열전도도가 작을수록 평활한 고액계면이 나타나 . 열전도도가 등방성을 가진 도가니의 경우, 열확산계수의 증가에 따라 고액계면이 더 오목해지는 경향을 보였다. PBN과 석영 도가니의 계산 결과 비교를 통하여 도가니 열전도돋의 이방성이 고액계면에 미치는 영향을 고찰해 본 결과, 계면의 위치에 따라서 다른 양상을 보인다는 것을 알았다.것을 알았다.

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HFCVD 증착 온도 변화에 따른 단결정 다이아몬드 표면 형상 및 성장률 변화 (A Study on the Growth Rate and Surface Shape of Single Crystalline Diamond According to HFCVD Deposition Temperature)

  • 권진욱;김민수;장태환;배문기;김성우;김태규
    • 열처리공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.239-244
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    • 2021
  • Following Silicon Carbide, single crystal diamond continues to attract attention as a next-generation semiconductor substrate material. In addition to excellent physical properties, large area and productivity are very important for semiconductor substrate materials. Research on the increase in area and productivity of single crystal diamonds has been carried out using various devices such as HPHT (High Pressure High Temperature) and MPECVD (Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). We hit the limits of growth rate and internal defects. However, HFCVD (Hot Filament Chemical Vapor Deposition) can be replaced due to the previous problem. In this study, HFCVD confirmed the distance between the substrate and the filament, the accompanying growth rate, the surface shape, and the Raman shift of the substrate after vapor deposition according to the vapor deposition temperature change. As a result, it was confirmed that the difference in the growth rate of the single crystal substrate due to the change in the vapor deposition temperature was gained up to 5 times, and that as the vapor deposition temperature increased, a large amount of polycrystalline diamond tended to be generated on the surface.

Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 $AgGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 특성 (Growth and Study on Photo current of Valence Band Splitting for $AgGaSe_2$ single crystal thin film by hot wall epitaxy)

  • 박창선;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.85-86
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    • 2006
  • Single crystal $AgGaSe_2$ layers were grown on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate at $420^{\circ}C$ with hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating $AgGaSe_2$ source at $630^{\circ}C$. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=19501 eV-(879{\times}10^{-4} eV/K)T^2/(T+250 K)$.

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$MgGa_2Se_4$ 단결정의 성장과 광학적 특성 (The Growth and Optical Properties of $MgGa_2Se_4$ Single Crystal)

  • 김형곤;이광석;이기형
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.402-406
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    • 1988
  • The MgGa2Se4 single crystal for study of optical properties is for the first time grown by Bridgmna method. The crystal structure of grown MgGa2Se4 single crystal has the Rhomobohedral structure (R3m) and its lattice constant are a=3.950\ulcorner c=38.893\ulcornerin Hexagonal structure. The energy band structure of grown MgGa2Se4 single crystal structure has direct band gap and the optical energy gap measured from optical absorption in this crystal is 2.20eV at 290K. The temperature dependence of energy gap was given Eg(T)=Eg(O)-aT\ulcorner)B+T), from varshni equation, where Eg(O)=2.34eV, a=8.79x10**-4eV/and b=250K.

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$AgGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 광발광 특성 (Growth and Photoluminescience Properties for $AgGaSe_2$ Single Crystal Thin Films)

  • 홍광준;윤석진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.159-160
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    • 2006
  • $AgGaSe_2$ single crystal thin films grown by using hot wall epitaxy (HWE) system. The single crystal thin films were investigated by photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD) measurement. From the photoluminescence measurement of $AgGaSe_2$ single crystal thin film, we observed free excition ($E_x$) observable only in high quality crystal and neutral bound exciton ($D^{\circ}$,X) having very strong peak intensity. And, the full width at hall maximum and binding energy of neutral donor bound excition were 8 meV and 14.1 meV, respectively. By Haynes rule, an activation energy of impurity was 141 meV.

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LPE growth of $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$ single-crystalline films

  • Tanaka, Isao;Tanabe, Hideyoshi;Watauchi, Satoshi;Kojima, Hironao
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.299-302
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    • 1999
  • $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$ single-crystalline films were prepared on bulk single crystals of Zn-doped $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$ as the substrates by LPE technique using two deferent methods. When prepared using an alumina crucible in normal electrical furnace, the $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$ films were contaminated with less than 3 at% aluminum from the alumina crucibles. Aluminum contamination either reduced or completely destroyed the superconductivity of the $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$ films, For LPE growth by modified TSFZ method using an infrared heating furnace without crucibles, the $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$ films of x=0.11 showed superconducting with $Tc_{onset}=36\;K$, which is 10 K higher than that in the $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$ bulk single crystals.

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천연베릴을 이용한 온도구배 환류법에 의한 합성 Emerald 단결정 육성 (Single crystal growth of syntheric emerald by reflux method of temperatute gradient using natural beryl)

  • 최의석;김무경;안영필;서청교;안찬준;이종민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.532-538
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    • 1998
  • 한국산 천연베릴을 잉요하여 온도구배융제환류법에 의해 에메랄드($3BeO{\cdot}Al_2O_3{\cdot}6SiO_2:Cr^{3+}$) 단결정이 성장되었다. 리튬-몰리브데늄-바나디움 산화물계 융제는 $(MoO_3+V_2O_5)/Li_2O$, 와 $V_2O_5-Li_2O$를 서로 다르게 용융한 2종류의 융제를 혼합하여 제조하였다. 융제의 최적 조성은 산화몰리브데늄.바나디움에 대한 산화리튬의 몰비($(MoO_3+V_2O_5)/Li_2O$)가 3몰이었고 융제첨가제는 Li2O량에 대하여 $K_2O$ 또는 $Na_2O$를 0.2mole% 이내로 치환하였다. 베릴원료의 용융 농도는 융제량에 대하여 3~10% 함량이었고, $Cr_2O_3$ 발색제는 베릴량에 대하여 1%이었다. 융액은 용융, 성장, 회수 블록으로 나뉘어진 3지대 온도구배 결정성장로에서, $1100^{\circ}C$$1000^{\circ}C$ 사이의 안정상태에서 연속적으로 순환되도록 하였다. 에메랄드 단결정은 성장지대에서 950~$1000^{\circ}C$ 구간에서 1일 1회 2시간동안 열진동 처리하였을 때 미소핵의 생성이 억제된 대형 단결정을 성장시킬 수 있었다. 육각주상 에메랄드 단결정의 우선성장방향은 c(0001) 바닥면이었고, m(1010) 기둥면에 수직이었다.

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혼합 반도체 $Ag_2S$의 단결정 성장 및 특성에 관한 연구 (A Study of the Single Crystal Growth of $Ag_2S$ Mixed Conductor and it$s Characteristics)

  • 김병국;신명균;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.76-85
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    • 1992
  • 열전 재료로 사용되는 $Ag_2S$의 단결정을 밀폐된 석영관내에서 고상의 $Ag_2S$가 분해되면서 성장 계면에 $Ag^+$이온과 전자를 공급하고, 휘발성이 강한 황은 vapour 상태로 전송되면서, $Ag_2S$ 계면에서부터 단결정이 성장하는 고상에서의 전기 화학적인 방법을 이용한 vapour 성장법으로 성장시켰다. 고상에서의 $Ag^+$ 이온의 확산이 성장을 지배하는 온도 영역에서는 bulk $Ag_2S$ 단결정을 얻었으며, Ag 분해 온도가 높을수록, Ag분해 온도와 성장 계면의 온도 차이가 클수록 성장속도가 빠름을 확인하였다. 한편 기상으로의 황의 확산이 성장을 지배하는 영역에서는 whisker Ag$_2$S가 성장되었으며 황의 포화 압력이 증가할수록 성장속도는 증가하였다. 또한, 열전재료의 효율을 결정하는 물성치인 전기 전도도를 측정한 결과 고온상에서 다결정의 전기 전도도가 단결정보다 크게 나타나며, 따라서 열전 효율은 다결정이 우수하다고 생각된다.

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