• Journal of Welding and Joining
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• 제18권1호
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• pp.91-96
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• 2000

Characteristics of the weld defect, such as a blowhole and a pit in lap-jointed fillet Co₂ welds of Zn-coated steel sheet were studied in order to make clear the sequence of the blowhole formation during welding. Main conclusions obtained are as follows: 1) Blowhole, wormhole and pit were found in fillet welds, although the optimum welding condition of 200A-23V-100cm/min was applied. 2) Zn was only detected at the solidification boundary at the early stage of the blowhole formation. 3) Most of the blowholes was started to form at lap-joint by the Zn vapor. With increasing of the Zn vapor and its pressure, the blowhole was develope to th bed surface until the completion of weld solidification. 4) The behavior of the blowhole in growth was similar to that of the columnar dendrite during welding.

• Journal of Welding and Joining
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• 제18권2호
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• pp.196-196
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• 2000

Formation of the weld defect, such as a blowhole and a pit in lap-jointed fillet arc welds has been a serious problem in arc welding of Zn-coated steel sheet. In this study, the relationship among welding conditions, welding materials and defect formation was investigated in order to minimize these defects in the CO₂ welds. In addition, the arc stability of the commercial welding wires was evaluated for revealing their effects on defect formation. Main conclusions obtained are as follows:1) There was no difference between shear tensile strength of the sound welds and that of the welds with blowholes whose diameters are less than 0.5mm. However, the welds with blowholes whose diameters are equal or larger than 0.5mm and pits exhibited tensile strength 10~20% and 30~40% lower than that of the sound welds respectively.2) The optimum welding condition to effectively prevent or reduce the weld defects formation are as follows:- The welding variables of 220A-23V-100cm/min and 120A-190V-30cm/min were recommended for minimizing the weld defects.- The gap between the two sheets at the lap-joint should be controlled to more than 0.2mm- Solid wire was less susceptible to the formation of the weld defects than the flux-cored wire.- The low welding current condition produced less weld defects than the hihg welding current condition.3) One of the reason why the amount of the defect was reduced at the low welding current was the gas discharging by the active agitation of the molten pool, due to an increasing in the number of the short circuit. (Received September 27, 1999)

• Journal of Welding and Joining
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• 제18권2호
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• pp.69-76
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• 2000

Formation of the weld defect, such as a blowhole and a pit in lap-jointed fillet arc welds has been a serious problem in arc welding Zn-coated steel sheet. In this study, the relationship among welding conditions, welding materials and defect formation was investigated in order to minimize these defects in the CO₂welds. In addition, the arc stability of the commercial welding wires was evaluated for revealing their effects on defect formation. Main conclusions obtained are as follows: 1) There was no difference between shear tensile strength of the sound welds and that of the welds with blowholes whose diameters are less than 0.5mm. However, the welds with blowholes whose diameters are equal or large than 0.5mm and pits exhibited tensile strength 10∼ 20% and 30∼40% lower than that of the sound welds respectively. 2) The optimum welding condition to effectively prevent or reduce the weld defects formation are as follows: -The welding variables of 220A-23V-100cm/min and 120A-19V-30cm/min were recommended for minimizing the weld defects. -The gap between the two sheets at the lap-joint should be controlled to more than 0.2mm. -Solid wire was less susceptible to the formation of the weld defects than the flux-cored wire. -The low welding current condition produced less weld defects than the high welding current condition. 3) One of the reason why the amount of the defect was reduced at the low welding current was the gas discharging by the active agitation of the molten pool, due to an increasing in the number of the short circuit.

• 한국재료학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 2015

This study suggested comprehensive structural characterization methods for the commercial blue light emitting diodes(LEDs). By using the Z-contrast intensity profile of Cs-corrected high-angle annular dark field scanning transmission electron microscope(HAADF-STEM) images from a commercial lateral GaN-based blue light emitting diode, we obtained important structural information on the epilayer structure of the LED, which would have been difficult to obtain by conventional analysis. This method was simple but very powerful to obtain structural and chemical information on epi-structures in a nanometer-scale resolution. One of the examples was that we could determine whether the barrier in the multi-quantum well(MQW) was GaN or InGaN. Plan-view TEM observations were performed from the commercial blue LED to characterize the threading dislocations(TDs) and the related V-pit defects. Each TD observed in the region with the total LED epilayer structure including the MQW showed V-pit defects for almost of TDs independent of the TD types: edge-, screw-, mixed TDs. The total TD density from the region with the total LED epilayer structure including the MQW was about $3.6{\times}10^8cm^{-2}$ with a relative ratio of Edge- : Screw- :Mixed-TD portion as 80%: 7%: 13%. However, in the mesa-etched region without the MQW total TD density was about $2.5{\times}10^8cm^{-2}$ with a relative ratio of Edge- : Screw- :Mixed-TD portion of 86%: 5%: 9 %. The higher TD density in the total LED epilayer structure implied new generation of TDs mostly from the MQW region.

• 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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• 제34권1호
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• pp.8-15
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• 2024

다양한 광학 재료에 사용되는 CaF₂ 단결정은 밴드갭(12 eV)이 크고, 넓은 파장영역에서 투과율이 뛰어나며 낮은 굴절률과 분산을 가지는 특징이 있다. 이런 우수한 특성을 바탕으로 최근 리소그래피(Lithography) 공정에서 짧은 파장의 광원에서도 사용가능한 렌즈의 재료로 CaF₂ 단결정이 주목받고 있다. 다만 CaF₂의 경우 157 nm에서 재료 고유의 복굴절이 존재하며, 이로 발생한 수차는 (100)면과 (111)면의 결합을 통해 보상할 수 있기 때문에 면 방향에 따른 특성을 조사하는 것이 필요하다. 이 연구에서는 초크랄스키(Czochralski) 방법으로 성장하여 상용화 된 CaF₂ 단결정 웨이퍼를 이용하여 면 방향에 따른 결정성, 광학적 특성을 분석하였다. 특히 chemical etching을 통해 etch pit의 형태가 면 방향에 따라 다르게 나타나는 것을 확인하였고, 결함 분석을 통해 결정 내 전위의 배열과 결함의 존재가 etch pit 형상에 영향을 주는 것을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-6
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• 2020

본 연구에서는 패턴화된 사파이어 기판 위에 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy System) 법에 의해 50 nm 두께의 AlN thin film을 증착한 뒤, 에피층 구조가 MO CVD에서 성장되었다. AlN 버퍼층 박막의 표면형상이 SEM, AFM에 의해서, 에피층 구조의 GaN 박막의 결정성은 X-선 rocking curve에 의해 분석되었다. 패턴화된 사파이어 기판 위에 증착된 GaN 박막은, 사파이어 기판 위에 증착된 GaN 박막의 경우보다 XRD 피크 세기가 다소 높은 결과를 나타냈다. AFM 표면 형상에서 사파이어 기판 위에 AlN 박막이 증착된 경우, GaN 에피층 박막의 p-side 쪽의 v-pit 밀도가 상대적으로 낮았으며, 결함밀도가 낮게 관찰되었다. 또한, AlN 버퍼층이 증착된 에피층 구조는 AlN 박막이 없는 에피층의 광출력에 비해 높은 값을 나타냈다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권2호
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• pp.89-93
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• 2017

다양한 성장온도, V/III 비율, 성장속도과 같은 공정변수의 조절을 통하여 GaN 단결정을 성장시키고, 그에 따른 표면 및 재료 내부의 결함분석을 통하여 고휘도 고출력의 소자적용을 위한 bulk GaN 단결정의 두께를 최적화하였다. 2인치 직경의 sapphire 기판 위에 HVPE(hydride vapor phase epitaxy) 공정변수들을 조절하여, 0.3~7.0 mm 두께의 GaN 결정을 성장시켰다. 성장된 GaN 단결정의 구조분석을 위하여 XRD 분석을 사용하였고, 공정변수의 변화에 따른 표면 특성은 광학 현미경을 이용하여 관찰하였다. 성장된 두께에 따른 결함밀도 분석을 위하여 화학습식 에칭하였고, 에칭된 표면을 SEM으로 관찰하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권4호
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• pp.127-134
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• 2015

AlN 단결정은 넓은 밴드갭(6.2 eV), 높은 열 전도도($285W/m{\cdot}K$), 높은 비저항(${\geq}10^{14}{\Omega}{\cdot}cm$), 그리고 높은 기계적 강도와 같은 장점들 때문에 차세대 반도체 적용을 위한 많은 흥미를 끈다. 벌크 AlN 단결정 또는 박막 템플릿(template)들은 주로 PVT(Physical vapor transport)법, 플럭스(flux)법, 용액 성장(solution growth)법, 그리고 증기 액상 증착(HVPE)법에 의해 성장된다. 단결정이 성장하는 동안에 발생하는 결함들 때문에 상업적으로 어려움을 갖게 된 이후로 결함들 분석을 통한 결정 품질 향상은 필수적이다. 격자결함 밀도(EPD)분석은 AlN 표면에 입자간 방위차와 결함이 존재하고 있는 것을 보여준다. 투과전자현미경(TEM)과 전자후방산란회절(EBSD)분석은 전체적인 결정 퀄리티와 다양한 결함의 종류들을 연구하는데 사용된다. 투과전자현미경(TEM)관찰로 AlN의 형태가 적층 결함, 전위, 이차상 등에 의해 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 또한 전자후방산란회절(EBSD)분석은 전위의 생성을 유도하는 성장 결함으로서 AlN의 zinc blende 폴리모프(polymorph)가 존재하고 있는 것을 나타내고 있었다.