PVT법을 이용한 (011)면으로 성장된 AlN 단결정 성장에 관한 연구

강승민,Kang, Seung-Min 한국결정성장학회 2015 韓國結晶成長學會誌 Vol.25 No.1

PVT(Physical vapor transport)법으로 벌크형 종자 결정을 이용하여 AlN 단결정을 성장 시켰다. 성장과정은 고주파 유도 가열 코일을 이용한 방법으로 진행되었다. 카본 도가니의 하단에 원료 분말을 장입하고 종자 결정은 도가니의 상부에 부착하였다. 성장 조건으로 온도는 $2000{\sim}2100^{\circ}C$ 사이에서 이루어 졌으며 챔버내 압은 $1{\times}10^{-1}{\sim}200$ Torr로 유지하였다. 또한 가열 위치를 결정짓는 hot-zone 조절이 성장의 시간이 진행됨에 따라 수정되었다. 이러한 조건하에 약 600시간 성장시킨 결과로 장축 직경 17 mm 두께 7 mm의 AlN 단결정이 얻어졌으며, Laue X-Ray 장치을 이용하여 성장된 결정의 방향을 조사한 결과 R방향[011]으로 성장 되었음을 알 수 있었다. AlN Single Crystal were grown by PVT (Physical vapor transport) method on bulk seed. It was performed by high-frequency induction-heating coil. AlN source powder was loaded at bottom side of the carbon crucible and the crystal seed was loaded at the upper side of the crucible. The temperature conditions of the growth was varied $2000{\sim}2100^{\circ}C$ and the surrounding pressure was $1{\times}10^{-1}{\sim}200$ Torr. And the hot-zone of the heating position was controlled elaborately according to growth. The 17 mm-diameter, 7 mm-thickness AlN single crystal is obtained for about 600 hours growing. It was recognized that the growth direction of as grown crystal was R[011] by the Laue X-Ray camera measurement.

초고속 IP 라우터를 위한 새로운 포워딩 Lookup 장치

강승민,송재원,Kang, Seung-Min,Song, Jae-Won 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.37 No.1

초고속이면서 소요 메모리의 크기를 극소화한 IP 라우터용 Lookup 알고리즘을 제안하고 성능을 분석하였다. 메모리 크기가 작으므로 고속/고가의 SRAM(10ns)을 사용할 수 있고, 구조가 간단하여 하드웨어로 구현 가능하였다. 본 장치는 1${\sim}$3회의 메모리 접근을 통해 Lookup이 가능하고, IPMA 사이트에서 구한 40,000개의 라우팅 정보를 이용하여 시뮬레이션한 결과 대략 ${\sim}$316KB의 포워딩 테이블용 메모리만이 소요된다. 이때 압축을 수행하는 옵셋 임계치는 8이다. ALTERA EPM7256시리즈에 100MHz 클럭을 이용하여 모사시험한 결과 10ns 접근속도를 가진 SRAM 기준으로 2회의 메모리 접근만으로 Lookup하는 경우 45ns의 접근시간이 소요되며, 3회의 메모리 접근이 필요한 경우는 ${\sim}$177ns의 접근시간이 소요된다. We have proposed and analysed a novel Lookup Algorithm which had a short switching speed and tiny memory size for IP router. This algorithm could simply be implemeted by a hardware with SRAM because of simple structure. This Lookup scheme needs 1${\sim}$3 memory access times. When we simulated with 40,000 routing record obtained from IPMA Website, the maximum memory size of this algorithm was 316KB(the offset threshold for compression algorithm was 8). When we simulated by HDL using ALTERA EPM7256 series and 100MHz clock and SRAM of 10ns access time, the total lookup time was 45ns for two memory access, 175ns for three memory access.

AlN 단결정 성장에 관한 연구

강승민,Kang, Seung-Min 한국결정성장학회 2013 한국결정성장학회지 Vol.23 No.6

최근 관심이 높아지고 있는 GaN, SiC 단결정과 함께 자외선 LED 및 전력 반도체 용 기판 소재로서 응용성이 높은 질화갈륨(AlN, Aluminum Nitride) 단결정을 성장하였다. 아직 상용화된 AlN 기판은 없지만, 단결정 성장에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 국내 최초로 AlN 단결정의 성장 결과 직경 약 8 mm의 결정을 성장하였다. 성장된 단결정은 광학현미경으로 관찰하였으며, DCXRD를 통하여 결정성을 평가한 결과를 보고하고자 한다. Recently, it has been interested much that AlN (Aluminum Nitride) crystals can be applied to UV LEDs and high power devices as like GaN and SiC crystals. The reports about commercial grade of AlN wafers in the world have been absent, however several results for growth of large size of AlN single crystals have been reported from abroad. In this report, the result of AlN single crystals of a diameter of about 8 mm grown are reported. Optical microscopic characterization was applied to observe the form of the crystals and the crystal quality was evaluated by FWHM measurement by DCXRD rocking curve analysis.

ZnO 에피 박막의 성장 거동과 광 특성

강승민,Kang Seung Min 한국결정성장학회 2004 한국결정성장학회지 Vol.14 No.6

단결정상의 ZnO 에피 박막 성장을 사파이어 기판의 (0001)면 상에 RF magnetron sputtering 법으로 수행하였다. 200~$600^{\circ}C$까지의 기판의 온도를 변화하여 가면서 ZnO 에피 박막의 성장 거동을 조사하였으며, 성장된 ZnO 박막에 대하여 산소분위기에서 400, 600, $800^{\circ}C$에서 각각 아닐링을 하여 이에 대한 광 특성을 평가하였다. Hall measurement에 의해 측정 된 carrier concentratin은 $600^{\circ}C$에서 아닐링하여 $2.6${\times}$10^{16}\textrm{cm}^{-3}$이었다. Growth of ZnO epitaxial films have been carried out on (0001) sapphire substrates by RF magnetron sputtering. The single crystalline ZnO films of the thickness about 400-500 mm were grown successfully. At the various substrate temperatures of 200~$600^{\circ}C$, the growth behavior and optical properties of the epitaxial films have been characterized. As-grown ZnO films were annealed at the temperatures of 400, 600 and $800^{\circ}C$ respectively in order to characterize the optical properties. The carrier concentration of ZnO films annealed at the temperature of $600^{\circ}C$ was measured $2.6${\times}$10^{16}\textrm{cm}^{-3}$ by Hall measurements.

저항가열 방식에 의한 SiC 단결정 성장 조건에 관한 연구

강승민,Kang, Seung-Min 한국결정성장학회 2016 한국결정성장학회지 Vol.26 No.2

저항가열 방식으로 제작된 설비를 이용하여 SiC 단결정을 성장하였다. 성장 조건에 따라 결정의 성장 양상이 달랐으며, 원료부의 온도와 결정 성장부의 온도에 따라 각각 온도 설정이 필요함을 알았다. 본 논문에서는 SiC 결정의 성장 온도에 따른 성장 결과에 대하여 고찰해 보았으며, 이에 대한 결과를 보고하고자 한다. 6H-SiC single crystals were grown by using a resistance heating system. It was recognized that the growth behavior was different according to the different growth temperatures. It was revealed that the temperatures at the source feeding and at the crystal growth position had to be controlled independently. In this report, the effect of growth temperature on the SiC crystal growth was discussed.

승화법에 의한 AlN 결정의 성장

강승민,Kang, Seung-Min 한국결정성장학회 2008 한국결정성장학회지 Vol.18 No.2

승화법에 의하여 AlN 결정을 성장하였다. 성장된 결정의 상은 미세한 단결정상이 응집된 다결정상이었으며, 약 2${\sim}$3mm의 길이와 직경 1인치의 크기로 증착되어진 성상을 얻었다. 성장된 결정의 표면에 탄소의 흡착이 관찰되었으며, 광학현미경과 SEM을 통하여 AlN 결정의 성장 거동에 대하여 고찰하여 보았다. AlN crystals were grown by the sublimation process. As grown AlN crystals were the polycrystalline boule in the form of the agglomerate of small AlN single crystalline AlN. As-grown AlN boule has a length about 2${\sim}$3 mm long and a diameter of 1 inch. The carbon impurities were observed on the surface and inside of the grown AlN crystals and the growth behavior was investigated by optical microscopy and SEM observation.

AlN 단결정 성장에 대한 반복 성장성에 관한 연구

강승민,Kang, Seung-Min 한국결정성장학회 2018 한국결정성장학회지 Vol.28 No.4

물리기상이동법(Physical Vapor Transport(PVT) method)을 적용하여 질화알루미늄 단결정을 성장하였다. 자체적으로 성장하고 제조한 직경 33 mm 크기의 종자결정을 사용하여 직경 46 mm, 길이 7.6 mm 크기의 벌크단결정을 성장하였으며, 성장 온도는 $1950{\sim}2100^{\circ}C$, 성장 압력은 0.1~1 atm의 범위에서 조절하여 반복 성장을 통하여 성장한 결과를 보고하고자 한다. A large single crystal of AlN was grown by PVT (Physical Vapor Transport) method. The AlN crystal shaped hexagonal of the diameter of about 46 mm and the thickness of 7.6 mm was grown using 33 mm seed crystal which was grown and made by ourselves. We tried to find out repeatable growth possibility for AlN crystal growth and then to evaluate the repeatability of the growth condition of the temperature of $1950{\sim}2100^{\circ}C$ and the ambient pressure of 0.1~1 atm.

무종자결정 상에 성장된 AlN 결정의 형태학적 연구

강승민,Kang, Seung-Min 한국결정성장학회 2012 한국결정성장학회지 Vol.22 No.6

대형의 고품질 AlN 단결정은 자외선 LED 및 전력 반도체 소자용으로 중요성이 크다. 그러나, 아직 1인치급의 고품질 단결정에 대해서는 보고된 바가 없다. AlN 성장을 위한 PVT 공정에서는 성장 속도 증가를 위하여 성장 결정의 형상을 고찰하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 PVT 공정으로 성장된 AlN 결정의 성장 형태에 대하여 고찰하였다. 광학현미경을 이용하여 결정의 형태와 성장 facet에 대하여 관찰하고, 결정의 성장 습성과 관련하여 고찰하였다. The growth of AlN single crystals of large size and good quality is of prime importance for UV LEDs and power devices applications. However, the crystals having the size of more than 1 inch and high quality have not been reported in the world. In the PVT growth of AlN, the crystal morphology of as grown were important because the preferred orientation of growth of it was evaluated for growth rate increase. In the present study, the AlN single crystals grown by PVT process were evaluated by the side of the growth morphology. Optical microscopic characterization was carried out to observe the shape of the crystals and the growth facets. Furthermore the growth habit of it were discussed by observation of the surface of AlN crystals.

PVT 법으로 성장된 AlN 단결정의 결정상에 관한 연구

강승민,Kang, Seung-Min 한국결정성장학회 2014 한국결정성장학회지 Vol.24 No.2

PVT(물리 기상 이동법, Physical Vapor Transport) 법을 적용하여 질화알루미늄(AlN, Aluminum Nitride) 단결정을 성장하였으며, 성장된 결정의 결정성과 성장 온도에 따른 상에 대하여 고찰하였다. 성장된 단결정은 광학현미경을 이용하여 결정의 상을 관찰하였고, 관찰된 결과를 비교 분석하여 본 실험에 적용된 성장 장치에서의 최적의 성장 온도 조건을 설정할 수 있었다. 본 연구에서는 AlN 단결정 성장 결과를 비교 고찰하여 보고하고자 한다. AlN (Aluminum Nitride) crystals were grown by a PVT (Physical Vapor Transport) method and were characterized to phases on the growth temperature. The crystals phase and morphology were analyzed using an optical stereo-microscope and the optimum temperature for the growing was determined. In this report, the characteristics of the AlN crystals grown at various temperatures were reported.

PVT(Physical Vapor Transport) 법으로 AlN 결정 성장에서 결정립의 성장 거동에 관한 연구

강승민,Kang, Seung-Min 한국결정성장학회 2016 한국결정성장학회지 Vol.26 No.4

AlN 결정을 PVT(물리 기상 이동법, Physical Vapor Transport) 법으로 성장함에 있어 결정립의 성장 거동을 관찰하였다. 작은 AlN 결정립이 성장한 이후 결정립들은 이웃한 결정립과 합쳐지면서 성장하는 거동을 보였다. 이를 실체현미경을 이용하여 관찰한 결과를 보고하고자 한다. It was observed that the single grain of crystallite growth behavior in AlN (Aluminum Nitride) single crystal growth by PVT (Physical Vapor Transport) method. The single grain of AlN was grown in sequent experiments and adjacent crystallites were joined together after small grain was grown. The sequential results of those grains observed by stereoscopic microscope were reported.