고품질의 직경 6 inch 형석($CaF_2$)단결정 성장을 위한 poly-grain 및 내부 cavity제어

The control of poly-grain and internal cavities for high-quality $CaF_2$ single crystal growth of 6inch in diameter

  • 서수형 (한양대학교 무기재료공학과) ;
  • 주경 (한양대학교 세라믹공정연구센터) ;
  • 오근호 (한양대학교 무기재료공학과)
  • Seo, Soo-Hyung (Department of Inorganic Materials Engineering, Hanyang University) ;
  • Joo, Kyoung (Ceramic Process Research Center(CPRC), Hanyang University) ;
  • Auh, Keun-Ho (Department of Inorganic Materials Engineering, Hanyang University)
  • 발행 : 1998.08.01

초록

Bridgman-Stockbarger법에서 thermal screen의 역할을 하는 새로운 방법을 6inch 형석(CaF2) 단결정성장을 위하여 고안하였다. 본 방법으로 poly-grain으로의 성장과 내부 cavity, 그리고 solid-liquid(SL) interface를 제어할 수 있었다. Graphite pipe와 ceramic warmer를 사용하여 성장한 6inch의 CaF2 결정은 완전한 단결정으로 성장하였다. 이때의 조건은 2mm/hr의 성장속도, 성장구역에서의 $14^{\circ}C$/cm의 온도구배, 그리고 도가니의 conical tip에서 $1324^{\circ}C$의 온도를 나타내었다. 내부 cavity에 의해 발생되는 light scattering 현상은 성장속도를 감소시키거나 융액을 회전함으로써 제어할 수 있었다.

We suggested the new method of thermal screen in Bridgman-Stockbarger method to control the polygrain, the internal cavities and solid-liquid (SL) interface. $CaF_2$ single crystal of 6 inch was grown perfectly when we adopted to use a graphite pipe and a ceramic warmer in the conditions of growth rate 2 mm/hr, vertical temperature of $14^{\circ}C$ for freezing and temperature of $1324^{\circ}C$ at conical tip of crucible. The light scattering phenomena occurred by internal cavities were controlled as decreasing the freezing rate to 2 mm/hr and/or as adopting the rotation of melt (7 rpm).

키워드

참고문헌

  1. J. Crystal Growth v.21 C.E. Chang;W.R. wilcox
  2. J. Crystal Growth v.64 C.E. Huang;D. Elwell;R.S. Fegelson
  3. J. Crystal Growth v.166 S. Meyer;A.G. Ostrogorsky
  4. J. Applied Physics v.34 H. Guggenhiem
  5. J. Opt. Soc. Am. v.39 D.C. Stockbarger
  6. J. Crystal Growth v.71 T. Jasinski;A.F. Witt
  7. J. Crystal Growth v.83 E.M. Monberg;W.A. Gault;F. Sinchock;F. Dominguez