SCOPUS
KCI등재
구리(111) 박막에서 관찰되는 낱알 경계와 쌍결정 경계
저자
김수재(Su Jae Kim) ; 김영훈(Young-Hoon Kim) ; 김영민(Young-Min Kim) ; 정세영(Se-Young Jeong)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
Korean
주제어
KDC
42
등재정보
SCOPUS,KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
812-820(9쪽)
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제공처
쌍결정 경계 (twin boundary: TB)는 대부분의 단결정 성장에서 나타나는 결함들 중 하나이다. 일반적으로 TB를 대칭성을 만족하는 낱알 경계 (grain boundary: GB) 중 하나라고 정의하기도 하지만 그 특성과 형성 메커니즘은 GB와 매우 다르다. 덩어리 결정 (bulk crystal) 에서 TB는 강탄성 구역 (ferroelastic domain) 의 형성과 유사하다. 덩어리 결정에서 TB는 고온상에서 저온상으로 상전이할 때 구조적으로 발생하는 변형을 완화하기 위해 나타난다. 그러나 박막에서는 성장 초기에 서로 다른 층쌓기를 갖는 나노결정들이 성장하고 만나면서 경계를 형성한다. 10<SUP>12</SUP>개가 되는 핵들이 모두 한방향을 갖는 것을 기대할 수는 없기 때문에 TB의 형성은 불가피하다. 그러나 GB는 노력에 의해 기술적으로 완전히 제거할 수 있다. 형성된 나노결정들의 배향 (orientation)이 불규칙하고 임의의 방향을 향해 있으면 이들이 성장하면서 서로 닿았을 때 GB가 형성되므로 초기 두 다른 층쌓기를 갖는 나노결정들이 일관성있게 동일면에서 만나도록 층쌓기를 제어하여 TB만 형성되도록 유도하면 물질의 물성도 향상시킬 수 있고 박막의 표면도 평탄하게 성장할 수 있다.
더보기Twin boundaries (TBs) are one of the defects that form in most single-crystal growth. Although they are usually considered as one of the grain boundaries (GBs) that satisfy a symmetry operation, the properties and formation mechanism of TBs are very different from those of GBs. In particular, in bulk crystals, TBs are usually analogous to ferroelastic domains. TBs are formed to relieve structurally occurring strain when a phase transitions from a high-temperature phase to a low-temperature phase. They are formed in thin films when two islands with different stacking orders at nucleation meet. At this point, TBs are formed when single-crystal islands meet coherently with a coplanar layer. By contrast, GBs are formed when arbitrarily oriented islands meet incoherently. The effects of TBs and GBs on physical properties are greatly different.
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