KR102245664B1 - 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법 - Google Patents

에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법에 관한 것으로서, 단결정 기판 상부에 에어로졸 증착 공정을 통해 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 다결정 막을 형성하는 단계와, 상기 단결정 기판과 세라믹 다결정 막의 접합 계면에서 비정상 입성장이 일어나도록 상기 단계의 결과물 상에 열처리 공정을 수행하여 상기 세라믹 다결정 막을 단결정화시키는 단계를 포함하는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법을 제공한다.

Description

에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF SOLID-STATE SINGLE CRYSTAL BY USING AEROSOL DEPOSITION PROCESS}
본 발명은 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법에 관한 것이다.
세라믹은 일반적으로 가시광선이 투과하지 않아 불투명하게 보이지만, 제조 조건에 따라 유리와 같이 빛을 투과하기도 한다. 높은 투광도를 가지는 세라믹 광학 재료는 레이저, 섬광체, IR(적외선) 센서 및 윈도우 등에 사용된다.
일반적으로 세라믹의 고상 단결정은, 고상의 분말 가운데 또는 위에 종자 단결정을 놓고, 압력을 가해 성형하고, 고온에서 열처리하는 소결 과정을 거쳐 제조된다. 이때 소결 과정에서 분말의 표면에너지가 감소하는 치밀화 과정과, 그레인이 성장하는 입성장과정이 동시에 발생한다. 또한 소결 과정에서 종자 단결정을 기준으로 비정상입성장이 일어나면서 단결정이 성장된다.
치밀화가 완전히 이루어지지 않은 세라믹에서 입성장이 일어날 경우, 분말과 분말 사이에 제거하기 힘든 기공이 남게 된다. 세라믹 내부에 불순물이나 기공 등의 결함이 존재하면, 입사광이 산란하여 투과율이 낮아진다. 또한 기공은 전자 소자 제조 시에 누설 전류, 소자 결함 등으로 나타나 제품의 신뢰도에 영향을 준다.
기공을 제거하기 위해서는 오랜 시간 동안 높은 온도에서 치밀화 과정을 거쳐야한다. 하지만 오랜 시간 동안 높은 온도에서 열처리하면, 세라믹 소결체의 입자가 너무 커져 종자 단결정이 성장하는 구동력이 낮아진다. 따라서 소결 시 기공이 생성되지 않아, 투명한 세라믹 고상 단결정을 제조할 수 있는 방법이 요구된다.
KR 10-0564092 B1
본 발명은 에어로졸 증착 공정을 이용하여 단결정 기판 위에 세라믹 막을 형성하고, 이것을 열처리하여 세라믹 내부에 기공이 없는 고상 단결정을 성장시키는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법을 제공한다.
상기한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법은, 단결정 기판 상부에 에어로졸 증착 공정을 통해 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 다결정 막을 형성하는 단계와, 단결정 기판과 세라믹 다결정 막의 접합 계면에서 비정상 입성장이 일어나도록 상기 단계의 결과물 상에 열처리 공정을 수행하여 세라믹 다결정 막을 단결정화시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 세라믹 분말은 BaTiO3일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 세라믹 분말을 제조하는 단계는, BaCO3와 TiO2를 에탄올 용매로 혼합하여 혼합 분말을 생성한 후, 이를 건조하여 BaTiO3을 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 혼합 분말은 지르코니아 볼을 이용한 볼밀 공정에 의해서 생성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 용매는 65~75℃ 건조 공정을 통해 제거될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, BaTiO3는 건조된 혼합 분말을 4~6℃/min의 승온속도로 1150~1250℃까지 승온한 후, 이를 1~3시간 동안 하소하여 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 에어로졸 증착 공정은, 세라믹 분말을 4×10-3~6×10-3torr의 챔버 내에 있는 1mm×5mm 직경의 노즐을 통해 4~6mm 거리에 있는 단결정 기판을 향해 분사시키고, 단결정 기판을 0.5~1.5mm/s로 4~6회 왕복 운동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단결정 기판은 (100)면 SrTiO3 또는 (110)면 SrTiO3일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단결정화된 세라믹 다결정 막은, 열처리 공정을 통해 단결정 기판의 결정면과 수직한 결정방향으로 성장 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열처리 공정은, 단결정 기판과 세라믹 다결정 막을 4~6℃/min의 승온속도로 1450~1550℃까지 승온한 후, 이를 4~6시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 한다.
상기한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법은, 다결정 기판 상부에 에어로졸 증착 공정을 통해 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 다결정 막을 형성하는 단계와, 세라믹 다결정 상부에 단결정 기판을 형성하는 단계와, 단결정 기판과 세라믹 다결정 막의 접합 계면에서 비정상 입성장이 일어나도록 상기 단계의 결과물 상에 열처리 공정을 수행하여 세라믹 다결정 막을 단결정화시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 세라믹 분말은 BaTiO3일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 세라믹 분말을 제조하는 단계는, BaCO3와 TiO2를 에탄올 용매로 혼합하여 혼합 분말을 생성한 후, 이를 건조하여 BaTiO3을 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 혼합 분말은 지르코니아 볼을 이용한 볼밀 공정에 의해서 생성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 용매는 65~75℃ 건조 공정을 통해 제거될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, BaTiO3는 건조된 혼합 분말을 4~6℃/min의 승온속도로 1150~1250℃까지 승온한 후, 이를 1~3시간 동안 하소하여 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 에어로졸 증착 공정은, 세라믹 분말을 4×10-3~6×10-3torr의 챔버 내에 있는 1mm×5mm 직경의 노즐을 통해 4~6mm 거리에 있는 단결정 기판을 향해 분사시키고, 단결정 기판을 0.5~1.5mm/s로 4~6회 왕복 운동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단결정 기판은 (100)면 SrTiO3 또는 (110)면 SrTiO3일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단결정화된 세라믹 다결정 막은, 열처리 공정을 통해 단결정 기판의 결정면과 수직한 결정방향으로 성장 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열처리 공정은, 단결정 기판과 세라믹 다결정 막과 다결정 기판을 4~6℃/min의 승온속도로 1450~1550℃까지 승온한 후, 이를 4~6시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 에어로졸 증착 공정을 이용하여 단결정 기판 위에 세라믹 막을 형성하고, 이것을 열처리하여 세라믹 내부에 기공이 없는 고상 단결정을 성장시킴으로써, 단결정의 투광성을 향상시킬 수 있고, 전자 소자 제조 시 기공에 의해 발생하는 누설 전류, 소자 결함 등을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 단결정 기판의 결정면과 결정방향을 나타낸 도면이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 고상 단결정의 성장 방향과 단면의 모양을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 이용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적 이여서는 안 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 에어로졸 증착 공정을 이용하여 제조한 고상 단결정 및 그 성장 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 단결정 기판(10)을 제공할 수 있다.
이때, 단결정 기판(10)은, (100)면 SrTiO3 또는 (110)면 SrTiO3일 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 에어로졸 증착 공정을 통해 세라믹 분말을 단결정 기판(10) 상부에 분사하여 세라믹 다결정 막(20)을 형성할 수 있다.
이때, 에어로졸 증착 공정은, 세라믹 분말을 4×10-3~6×10-3torr의 챔버 내에 있는 1mm×5mm 직경의 노즐을 통해 단결정 기판(10) 상부에 분사할 때, 세라믹 분말이 분사되는 노즐에서 4~6mm 떨어진 거리에 위치한 단결정 기판(10)이 0.5~1.5mm/s의 속도로 4~6회 왕복 운동하는 것을 특징으로 한다.
이때, 세라믹 분말은, BaCO3와 TiO2를 5:5mol 비율로 개량하고, 개량된 분말을 혼합하기 위해 에탄올 용매와 지르코니아 볼을 넣어 볼 밀링하고, 에탄올 용매를 제거하기 위해 65~75℃의 건조 오븐에서 건조하고, 건조된 분말의 입도를 조절하기 위해 체가름을 하고, 입도가 조절된 BaCO3와 TiO2 혼합 분말을 4~6℃/min의 승온속도로 1150~1250℃까지 승온한 후 1~3시간 동안 하소하여 제조된 BaTiO3일 수 있다.
이때, 세라믹 다결정 막은(20) 세라믹 분말과 동일한 화학적 조성을 가질 수 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 단결정 기판(10)과 단결정 기판(10) 상부에 형성된 세라믹 다결정 막(20)에 열처리 공정을 수행하여, 고상 단결정(30)을 형성할 수 있다.
이때, 열처리 공정은, 단결정 기판(10)과 단결정 기판(10) 상부에 형성된 세라믹 다결정 막(20)을 4~6℃/min의 승온속도로 900~1500℃까지 승온한 후 4~6시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 한다.
이때, 고상 단결정(30)은, 단결정 기판(10)과 세라믹 다결정 막(20)의 접합 계면에서 세라믹 다결정 막(20) 방향으로 성장하고, 단결정 기판(10)의 결정면과 수직한 방향으로 성장할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 다결정 기판(40)을 제공할 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 에어로졸 증착 공정을 통해 세라믹 분말을 다결정 기판(40) 상부에 분사하여 세라믹 다결정 막(50)을 형성할 수 있다.
이때, 에어로졸 증착 공정은, 세라믹 분말을 4×10-3~6×10-3torr의 챔버 내에 있는 1mm×5mm 직경의 노즐을 통해 다결정 기판(40) 상부에 분사할 때, 세라믹 분말이 분사되는 노즐에서 4~6mm 떨어진 거리에 위치한 다결정 기판(40)이 0.5~1.5mm/s의 속도로 4~6회 왕복 운동하는 것을 특징으로 한다.
이때, 세라믹 분말은, BaCO3와 TiO2를 5:5mol 비율로 개량하고, 개량된 분말을 혼합하기 위해 에탄올 용매와 지르코니아 볼을 넣어 볼 밀링하고, 에탄올 용매를 제거하기 위해 65~75℃의 건조 오븐에서 건조하고, 건조된 분말의 입도를 조절하기 위해 체가름을 하고, 입도가 조절된 BaCO3와 TiO2 혼합 분말을 4~6℃/min의 승온속도로 1150~1250℃까지 승온한 후 1~3시간 동안 하소하여 제조된 BaTiO3일 수 있다.
이때, 세라믹 다결정 막은(50) 세라믹 분말과 동일한 화학적 조성을 가질 수 있다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 세라믹 다결정 막(50) 상부에 단결정 기판(60)을 형성할 수 있다.
이때, 단결정 기판(60)은, (100)면 SrTiO3 또는 (110)면 SrTiO3일 수 있다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 다결정 기판(40)과, 다결정 기판(40) 상부에 형성된 세라믹 다결정 막(50)과, 세라믹 다결정 막(50) 상부에 형성된 단결정 기판(60)에 열처리 공정을 수행하여, 고상 단결정(70)을 형성할 수 있다.
이때, 열처리 공정은, 다결정 기판(40)과, 다결정 기판(40) 상부에 형성된 세라믹 다결정 막(50)과, 세라믹 다결정 막(50) 상부에 형성된 단결정 기판(60)을 4~6℃/min의 승온속도로 900~1500℃까지 승온한 후 4~6시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 한다.
이때, 고상 단결정(70)은, 단결정 기판(60)과 세라믹 다결정 막(50)의 접합 계면에서 세라믹 다결정 막(50) 방향으로 성장하고, 단결정 기판(60)의 결정면과 수직한 방향으로 성장할 수 있다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 단결정 기판의 결정면과 결정방향을 나타낸 도면이다.
결정방향은 결정의 노드들(예를 들어, 원자들, 이온들 또는 분자들)을 연결하는 방향을 지칭하고, 결정면은 결정의 결정방향을 따라 노드들(예를 들어, 원자들, 이온들 또는 분자들)을 연결하는 평면을 지칭하며, 결정방향과 결정면은 밀러 지수에 의해 정의된다.
결정 구조의 결정면을 나타내는 지수인 밀러 지수를 이용하여, 결정면을 (hkl)면으로 표현하고, 결정방향을 [hkl]방향으로 표현할 수 있다. 결정면과 결정방향을 표현하는 정수인 h,k,l 값이 동일할 때, 결정방향은 결정면에 수직할 수 있다. 만약 결정의 대칭성 때문에 동일한 결정면을 구분할 수 없을 경우, 동일한 결정면들의 집단을 {hkl}으로 표현할 수 있다. 또한 결정의 대칭성 때문에 동일한 결정방향을 구분할 수 없을 경우, 동일한 결정방향의 집단을 <hkl>으로 표현할 수 있다.
결정면이 세 축 x, y, z와 만나는 점을 각각 a, b, c라고 할 때, 1/a, 1/b, 1/c의 정수비로 결정면을 표현할 수 있다. 만약 결정면이 축과 만나지 않으면, 만나는 점을 무한대로 표시할 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 결정면과 x축과 만나는 지점이 1이고, 결정면이 y축과 z축에 평행할 때, a, b, c는 각각 1, ∞, ∞이고, 1/a, 1/b, 1/c는 1, 0, 0이다. 따라서 도 3a에 도시된 결정면은 (100)면이다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 결정면과 x축 및 y축과 만나는 지점이 1이고, 결정면이 z축에 평행할 때, a, b, c는 각각 1, 1, ∞이고, 1/a, 1/b, 1/c는 1, 1, 0이다. 따라서 도 3b에 도시된 결정면은 (110)면이다.
도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, [100]방향은 (100)면에 수직인 방향이고, [110]방향은 (110)면에 수직인 방향이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 고상 단결정의 성장 방향과 단면의 모양을 나타낸 도면이다.
본 발명의 고상 단결정(30, 70)은, 단결정 기판(10, 60)의 결정면에 따라 입자 모양이 다르게 성장할 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, (100)면 단결정 기판(10, 60)에 제조한 고상 단결정(30, 70)은 <100>방향으로 성장할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, (110)면 단결정 기판(10, 60)에 제조한 고상 단결정(30, 70)은 <110>방향으로 성장할 수 있다.
상술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10, 60 : 단결정 기판
20, 50 : 세라믹 다결정 막
30, 70 : 고상 단결정
40 : 다결정 기판

Claims (20)

  1. 단결정 기판 상부에 에어로졸 증착 공정을 통해 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 다결정 막을 형성하는 단계와,
    상기 단결정 기판과 세라믹 다결정 막의 접합 계면에서 상기 세라믹 다결정 막 방향으로 비정상 입성장이 일어나도록, 상기 단계의 결과물을 4~6℃/min의 승온속도로 1450~1550℃까지 승온한 후, 이를 4~6시간 동안 열처리하는 열처리 공정을 수행하여, 상기 단결정 기판의 결정면과 수직한 결정방향으로 상기 세라믹 다결정 막을 단결정화시키는 단계를 포함하는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 분말은 BaTiO3인 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 세라믹 분말을 제조하는 단계는,
    BaCO3와 TiO2를 에탄올 용매로 혼합하여 혼합 분말을 생성한 후, 이를 건조하여 상기 BaTiO3를 제조하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 혼합 분말은 지르코니아 볼을 이용한 볼밀 공정에 의해서 생성되는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 용매는 65~75℃ 건조 공정을 통해 제거되는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 BaTiO3는 상기 건조된 혼합 분말을 4~6℃/min의 승온속도로 1150~1250℃까지 승온한 후, 이를 1~3시간 동안 하소하여 제조되는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 에어로졸 증착 공정은,
    상기 세라믹 분말을 4×10-3~6×10-3torr의 챔버 내에 있는 1mm×5mm 직경의 노즐을 통해 4~6mm 거리에 있는 단결정 기판을 향해 분사시키고,
    상기 단결정 기판을 0.5~1.5mm/s로 4~6회 왕복 운동시키는 것을 특징으로 하는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단결정 기판은 (100)면 SrTiO3 또는 (110)면 SrTiO3인 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 다결정 기판 상부에 에어로졸 증착 공정을 통해 세라믹 분말을 분사하여 세라믹 다결정 막을 형성하는 단계와,
    상기 세라믹 다결정 막 상부에 단결정 기판을 형성하는 단계와,
    상기 단결정 기판과 세라믹 다결정 막의 접합 계면에서 상기 세라믹 다결정 막 방향으로 비정상 입성장이 일어나도록, 상기 단계의 결과물을 4~6℃/min의 승온속도로 1450~1550℃까지 승온한 후, 이를 4~6시간 동안 열처리하는 열처리 공정을 수행하여, 상기 단결정 기판의 결정면과 수직한 결정방향으로 상기 세라믹 다결정 막을 단결정화시키는 단계를 포함하는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 세라믹 분말은 BaTiO3인 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 세라믹 분말을 제조하는 단계는,
    BaCO3와 TiO2를 에탄올 용매로 혼합하여 혼합 분말을 생성한 후, 이를 건조하여 상기 BaTiO3를 제조하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 혼합 분말은 지르코니아 볼을 이용한 볼밀 공정에 의해서 생성되는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 용매는 65~75℃ 건조 공정을 통해 제거되는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 BaTiO3는 상기 건조된 혼합 분말을 4~6℃/min의 승온속도로 1150~1250℃까지 승온한 후, 이를 1~3시간 동안 하소하여 제조되는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 에어로졸 증착 공정은,
    상기 세라믹 분말을 4×10-3~6×10-3torr의 챔버 내에 있는 1mm×5mm 직경의 노즐을 통해 4~6mm 거리에 있는 다결정 기판을 향해 분사시키고,
    상기 다결정 기판을 0.5~1.5mm/s로 4~6회 왕복 운동시키는 것을 특징으로 하는 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 단결정 기판은 (100)면 SrTiO3 또는 (110)면 SrTiO3인 에어로졸 증착 공정을 이용한 고상 단결정의 제조 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999049019A2 (en) 1998-03-27 1999-09-30 Prolume, Ltd. Luciferases, fluorescent proteins, nucleic acids encoding the luciferases and fluorescent proteins and the use thereof in diagnostics
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100564092B1 (ko) 2002-10-11 2006-03-27 주식회사 세라콤 고상 단결정 성장 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999049019A2 (en) 1998-03-27 1999-09-30 Prolume, Ltd. Luciferases, fluorescent proteins, nucleic acids encoding the luciferases and fluorescent proteins and the use thereof in diagnostics
JP2002253964A (ja) 2001-03-02 2002-09-10 Andes Denki Kk 有機金属化合物を用いた酸化物光触媒材料およびその応用品

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2018 한국세라믹 춘계학술대회(2018.04.11.)*
나노클러스터링 기술을 활용한 BaTiO3-SrTiO3 나노구조 유전체 연구, 인하대학교 대학원(2017.02월)

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