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논문 상세정보

수열법에 의한 산화아연(ZnO) 단결정 성장

Growth of zincite(ZnO) single crystal by hydrothermal method

초록

수열법을 이용하여 은(Ag)이 내장된 고온고압용 autoclave에서 KOH를 광화제로 하여 ZnO 단결정을 성장하고, LiOH 및 NH4OH의 첨가에 따른 결정외형의 변화에 대해 고찰하였다. 성장된 단결정은 연한 녹색을 띠고 있었으며 최대크기는 30×30×20mm3였다. KOH 광화제에 1.0-2.0M의 LiOH를 첨가하면 (0001)면의 flaw의 수가 감소하였다. 또한 NH4OH를 첨가한 결과 Vc/Va(c 축의 방향의 성장속도/a축 방향의 성장속도)가 증가함을 확인하였고, 이 방법을 응용하여 판상형의 종자결정 대신 침상형의 종자결정으로도 등방주상(Equant hexagonal prism)형의 ZnO 단결정을 성장할 수 있었다.

Abstract

Single crystals of ZnO were grown hydrothermally with KOH solution in silver lined autoclave. The effect of LiOH and NH4OH on the morphology of as-grown crystals was studied. As-grown crystals were pale green and the maximum size was 30×30×20mm3. Addition of LiOH reduced the density of flaws on the (0001) face of as-grown ZnO crystals. In highly concentrated KOH solution, ZnO had a strong tendency to grow along the c-axis. When 1.0-2.0 M of NH4OH was added into mineralizer, growth rate along the direction of a-axis increased. From this result, ZnO single crystals of equant-faced hexagonal prism could be grown with acicular seeds.

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