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논문 상세정보

고산소압의 적용에 따른 양질의 루틸상 TiO$_2$ 단결정 성장

Growth of TiO$_2$(rutile) single crystals by FZ method under high oxygen pressure

초록

광소자 응용에 적합한 고품질 $TiO_2$ 단결정을 성장 시키기 위하여 부유대용융법 성장장치에 고압의 산소를 인가하여 결정을 성장시켰다. 0.3,0.4,0.5,와 0.8MPa의 높은 산소압을 각각 인가하여 성장 시킨$TiO_2$ 단결정은 투명하고 어두운 청색을 띄었다. 성장된 결정의 내부구조를 평가한 결과 소경각경계의 존재는 성장 시 인가해준 산소압력에 따라 그 정도가 변화하였고,특히,0.5MPa 산소압력 하에서 성장된 $TiO_2$ 단결정은 소경각경계가 존재하지 않으며 광학적 성질이 우수한 고품위 단결정으로 평가되어 광소자로써 응용이 적합하다고 사료된다.

Abstract

High oxygen pressure has been applied for a floating zone (FZ) crystal grower in order to grow high quality $TiO_2$(rutile) single crystals suitable for optical application. The $TiO_2$ crystals, grown under 0.3, 0.4, 0.5, and 0.8MPa oxygen pressure respectively, are all transparent and dark blue. The degree of the presence of sub-grain boundary in the crystal differs from the applied oxygen pressure. In particular, $TiO_2$ single crystals grown under0.5 MPa showed sub-grain boundary-free and estimated good for optical devices.

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