초크랄스키 단결정성장공정에서의 진동 자연대류 발생의 광학적 관찰 ( Optical Measurement of the Onset of Oscillatory Convection in Czochralski Crystal Growth )

Q: 이 논문에서 정의한 진동 대류 유동이란 무엇인가?

진동 대류 유동은 초크랄스키 공정에서 온도의 진동이 발생하는 현상으로, Rayleigh 수가 증가함에 따라 정상상태의 대류 유동이 교란되어 비정상 상태로 전이되는 유동을 의미한다. 이는 유체 내부의 온도 변화에 의한 밀도 불균일성이 빛의 굴절률 변화로 나타나 광학적으로 관찰될 수 있다.

Q: 초크랄스키 단결정 성장 공정에서 진동 대류 유동 발생을 더 빨리 예측하는 방법은 무엇인가?

연구 결과, 초크랄스키 단결정 성장 공정에서 진동 대류 유동의 발생은 기존의 열전쌍을 이용한 온도 측정보다 빛의 굴절을 이용한 광학적 측정 방법으로 더 빨리 관찰할 수 있다. 특히 광학적 방법은 유동에 대한 간섭 없이 임계 Rayleigh 수를 예측하는 데 더 효율적이며, 유동의 비대칭성 변화를 조기에 감지한다.

정원웅; 이유섭; 전중환

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 정원웅 이유섭 전중환

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 춘추학술대회 1998년 제1권 제2호

발행연도: 1998.1

수록면: 529 - 534 (6page)

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This paper presents an optical method using beam refraction to determine the critical Rayleigh number, Ra* for the onset of oscillatory convection in Czochralski crystal growth. Ra* is determined from the fluctuation of refracted laser light passing through a Czochralski convection cell at various vertical positions. Temperature fluctuation measurements are also carried out at the same time in order to compare with the optical method. Refracted laser light is found to begin to fluctuate earlier than the onset of temperature fluctuation. The fluctuation of refracted beam does not show a significant dependence on the measuring position, compared with those of temperature signals. In conclusion, non-protruding optical determination of Ra* is superior to that using conventional temperature fluctuation measurement.

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