• 한국결정성장학회지
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• 제2권1호
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• pp.20-29
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• 1992

전영역에 결쳐서 고용영역이 존재하는 $BaTiO_3-NaNbO_3$계에서, congruent melting composition인 $30BaTiO_3{cdot}70NaNbO_3$조성의 고용체 단결정을 Czochralski법에 의하여 육성하였다. 직경 15-50mm, 길이 20-30mm인 단결정이 결정인상속도 2.0mm/h, 결정회전수 5.0-1-rpm에서 육성되었다. 그러나 결정 육성중 육성되는 결정의 열전도도가 낮기 때문에, 발생하는 잠열(latent heat)의 방출이 충분치 않아 고-액계면이 평탄하게 유지되지 않았고 그결과로 육성된 결정중에는 corestructures가 관찰되었다. 육성된 결정에서 core 부분을 제외한 다른 부분은 inclusion등이 없는, 광학적으로 균질한 단결정이었고 가시광 영역에서 양호한 광투과율을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.166-176
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• 1996

새로운 비선형 광학결정으로 유망시되는 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정을 육성하기 위한 기초 조건을 조사하였다. 화학양론적으로 혼합된 $CsLiB_{6}O_{10}$ 조성으로부터 $600^{\circ}C$ 이상의 온도에서 같은 조성의 결정이 형성되었고, 이 결정은 $800^{\circ}C$까지 상변화를 나타내지 않았으며, $850^{\circ}C$에서 합치용융하였다. $CsLiB_{6}O_{10}$ 조성을 용융시킨 뒤, 융액을 $1~150^{\circ}C/hr$의 냉각 속도로 냉각시키면, 냉각 속도에 관계없이 유리가 생성되었다. 그러나 융액중에 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정 seed가 존재하는 경우에는 융액으로부터 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정이 직접 석출되었다. Seed 결정을 이용하여 온도 구배가 $100^{\circ}C/cm$인 일방향 전기로에서 0.06 mm/hr의 응고 속도로 투명한 $CsLiB_{6}O_{10}$ 단결정을 육성하였다. 육성된 결정의 구조 해석 결과, 이결정은 noncentrosymmetric tetragonal space group 142d에 속하고, unit cell dimensions은 $a=10.467(1)\;{\AA},\;c=8.972(1)\;{\AA}과\;V=983.0(2)\;{\AA}^3$이었다. 이 결정의 광학적 특성은 180mm에서 absorption edge를 가지고 300 nm이상의 파장 영역에서 70%의 광투과율(두께 0.5 mm)을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권3호
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• pp.360-367
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• 1996

실리콘 단결정에서 존재하는 산화저층결합(OISF)은 실리콘 웨이퍼의 전기적 성질에 많은 영향을 미치게 되는데 이 산화적층결함의 핵(nuclei)은 결정성장 과정에서 형성되며, 그 주요 원인으로는 초기 산소 농도, dopant의 종류 및 농도, 냉각속도 등이 있다. 본 연구에서는 냉각 속도에 따른 실리콘 단결정 내의 산화적층결함에 관하여 조사하였다. 수평관상로를 이용하여 실리콘 단결정괴를 Ar 분위기에서 $1400^{\circ}C$까지 승온후 각기 다른 냉각속도로 냉각하였다. 이후 $1150^{\circ}C$에서 산화처리를 한 후 실리콘 단결정 내의 산화적층결함의 농도를 조사하였으며, FTIR을 이용하여 산화석출물이 산화적층결함의 형성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 실리콘 단결정 내에서 산화적층결함이 가장 많이 형성되는 중간 단계의 냉각속도 범위가 있음을 확인하였으며 실리콘 단결정 내의 산소가 석출물의 형태로 존재할 때 산화적층결함이 많이 형성됨을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권6호
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• pp.231-238
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• 2015

사파이어 단결정은 GaN계 화합물 증착이 용이하여 고휘도 LED(Light Emitting Diode), 고출력 레이저 산업 등에서 크게 각광받고 있다. 다양한 사파이어 단결정 제조공법 중 vertical Bridgman 공법은 고품질의 사파이어를 c-축 방향으로 성장시킬 수 있는 공법이며 상업적으로 적용이 검토되고 있다. 본 연구에서는 2인치 사파이어 성장 vertical Bridgman 공정에서 성장시 온도구배에 의해 발생하는 열응력을 유한요소 모델을 통해 분석하였다. 이를 통해 성장시 수직, 수평방향으로의 온도구배가 사파이어 결정의 열응력과 결함발생에 미치는 영향을 검토하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권1호
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• pp.8-13
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• 2016

용액성장법에 의한 SiC 단결정 성장은 Si 또는 Si-금속합금의 융액으로부터 SiC를 성장시키는 방법으로서, 통상의 상부종자 용액성장법(Top Seeded Solution Growth)에서는 Si 융액을 담는 흑연도가니로부터 C가 Si 융액에 용해되고 용해된 C이 상부에 위치한 종자결정으로 이동하여 종자결정상에 SiC 형태로 재결정화하는 단계를 거쳐 SiC의 단결정을 성장시키는 과정을 거치게 된다. SiC 용액성장에 있어서는 SiC의 단결정성장을 위하여 흑연도가니의 형상, 크기, 재질 및 상대적 위치 배열 등 온도제어와 유체흐름 제어를 위해 다양한 공정변수를 선정해야한다. 본 연구에서는 용액성장공정의 설계를 위해 상용의 유한요소해석 패키지인 COMSOL Multiphysics를 이용하여 전자기장해석, 열전달해석, 유체해석에 대한 다중물리해석모델을 구축하고 이 모델을 이용하여 결정성장공정을 설계하였다. 해석결과에 기초하여 2 inch off-axis 4H-SiC 단결정을 종자결정으로 적용하여 $1700^{\circ}C$에서 상부종자 용액성장법에 의하여 SiC 단결정을 성장시켰다. 광학현미경 및 고분해능 X선회절분석을 통해 결정성을 분석한 결과 해당 성장조건에서 양호한 품질의 단결정이 성장함을 확인하였다. 이로써 본 연구에서 구축된 다중물리해석모델이 SiC의 용액성장 공정설계에 유효함을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제1권2호
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• pp.23-33
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• 1991

Mn-Zn Ferrite는 단결정을 성장하기 위하여 용융하는 동안 불균질 용융과 ZnO휘발의 고유특성을 갖는 재료이다. 그 결과로, 결정성장축을 따라 양이온의 분포가 불균일 하게 된고 또한 기존의 Bridgman법에서는 도가니내에서 용융대가 장시간 유지됨으로써 백금입자가 결정안으로 침입하게된다. 이들은 훼라이트의 자기적 성질을 저하시키는 성질을 갖고 있다. 그러나 새로운 성장법에서는 이러한 단점들을 극복하고 양질의 단결정을 얻기 위하여 결정성장 인자들의 관계를 고찰하였으며 그 인자들은 다음과 같다 : 도가니내의 melt 높이, melt의 표면장력과 밀도, 계면에서의 melt거동, 도가니와 고액계면의 형상, 원료공급속도, 결정성장속도. 아울러, 성장된 결정의 조성을 분석하였을 때 초기조성과 비교하여 $\textrm{Fe}_2\textrm{O}_3$ 1.5 mol%, MnO, Zn 2.0 mol% 이내로 조성 변동은 각각 억제되었고 성장결정면 (110)에서 화확적인 etching 법을 이용하여 광학현미경을 통해 결정내부등을 관찰하였으며, 자기적 특성등을 측정하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권3호
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• pp.14-19
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• 2000

Seed crystal 로 bare (0001) 사파이어 기판을 사용하여 hydride vapor Phase epitaxy (HVPE)법을 이용하여 free-standing GaN 단결정기판을 성장시켰다. 일정한 두께의 GaN막을 성장한 후 사파이어 기판을 mechanical polishing 작업으로 제거하여 두께 200 ㎛, 10×10 ㎛ 크기의 free-standing GaN 기판을 얻을 수 있었으며, 성장 전 GaCl 전처리를 수행함으로써 crack이 없는 기판을 제작할 수 있었다. 이렇게 제작된 free-standing GaN 기판의 특성을 SiO/sub 2/ patterned sapphire위에 LEO (Lateral Epitaxial Overgrowth) 방법으로 성장된GaN박막과 double crystal x-ray diffraction (DC-XRD), cathode-luminescence (CL) 및 photoluminescence (PL) 방법으로 특성을 비교하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권8호
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• pp.731-738
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• 2000

KLN(K3Li2Nb5O15) has attracted a great deal of attention for their potential usefulness in piezoelectric, electro-optic, nonlinear optic, and pyroelectirc devices. Especially, the KLN single crystal has been studied in the field of optics and electronics. However it is hard to produce good quality single crystals due to the crack propagation during crystal growing. One of the solutions of this problem is prepartion of thin film. But the intensive study has not been conducted so far. In this study, after the KLN thin film were prepared by R.F. magnetron Sputtering method on SiO2/Si substrate, the post-annealing methods of RTA(rapid thermal annealin) and IPA(insitu post annealing) were employed. The deposition condition of KLN thin film was RF power(100 W), Working pressure(100 mtorr). The commonness of both RAT and IPA was that the higher were deposition and post annealing temperature, the higher was the intensity of XRD but the less surface roughness. The difference of post-annealing methods affected XRD phase and surface condition very much. And in IPA process, the influence of O2 had much effect on the formation of KLN phase.

• 한국표면공학회지
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• 제23권2호
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• pp.1-10
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• 1990

Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy (MOVPE) is an epitaxial process utilizaing ane or more of organometallice as reactnte to grow compound semicond semiconductror layers. MOVPE is basically a cold wall process in which reactants are delivered without reacting with each other to the heated substrate where reactants are thermally decomposed to from compound semiconductors through chemical reaction. Since reactants are delivered as gas phase and the formation of the single crystal compunds depends on the thermal decomposition of the reactants, details of MOVPE relies on the hydrodynamics and pyroltsis and chemical reation of reactants inside on reaction chamber. It has been demonstrated that MOVPE is capable of growing virtually all of the III-V, II-VI and IV-VI compound semiconductrs, fabricating ultrathin epilayers, for ming abrupt hetrointerfaces with monolayer transition width, and is suitable for multi-wafer operation yilding a high throghtput. Overiew of reactror componts and layer, characteristics, and status of MOVPE are discussed.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.54.2-54.2
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• 2012

Solid-state dewetting of thin films is a process through which continuous solid films decay to form islands. Dewetting of thin films has long been a critical issue in microelectronics and much effort has been made to prevent the process and enhance the stability of films. On the other hand, dewetting has also been purposely induced to create arrays of particles and other structures for applications, including plasmonic structures and catalysts for growing nanotube and nanowire. We have investigated ways of producing regular structures via templated dewetting of thin films. Mainly, two different approaches have been used in our works to template dewetting of thin films: periodic topographical templating and planar patterning of epitaxially-grown films. Dewetting of topographically-patterned thin films results in the formation of nanoparticle arrays with spatial and crystallographic orders. Morphological evolution during templated-dewetting of single crystal films occurs in deterministic ways because of geometric and crystallographic constraints, and leads to the formation of regular structures with smaller sizes and more complex shapes than the initial patches. These results will be reviewed in this presentation.