수소화물 기상 성장법에 의해 성장된 마이크로 구리 구슬의 특성

Abstract

단결정 마이크로 구리 구슬을 소스 영역과 성장 영역을 분리 없이 직렬로 연결된 간결화된 흑연 보트의 혼합 소스 수소 화물 기상 성장법(hydride vapor phase epitaxy, HVPE)으로 1150 ∘C의 고온에서 2시간 동안 성장시켰다. 첫 번째 성장과정에서, 마이크로 구리 구슬은 소스 영역 내의 Al, Ga 그리고 Mg의 혼합 소스로 채워진 흑연 보트를 사용하였으며, 탄소 85 wt%인 모체에 Cu가 15 wt%가 삽입된 금속 화합물 흑연 기판(metallic compound graphite substrate)을 이용하여 1차 성장 하였다. 1차 성장된 마이크로 구리 구슬은 홀이 있는 석영기판에 마이크로 구리 구슬을 장치하여 2차 성장을 하였다. 1차 형성과 마찬가지로 Al, Ga 그리고 Mg 원소를 포함하는 혼합소스를 사용하였으며, 1150 ∘C에서 2시간 동안 혼합 소스가 입혀진 마이크로 구리 구슬을 형성하였다. 형성된 마이크로 구리 구슬의 특성은 주사 전자 현미경 (scanning electron microscope, SEM), X선 회절, 그리고 에너지 분산 X선 분광기 스펙트럼을 이용하여 분석하였다.

Single-crystalline copper microspheres were grown at a high temperature of T = 1150 ◦C for 2 h by using the mixed-source hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method in a simplified reactor interlinked in series without any separation between the growth and the source zones. The single-crystalline copper microspheres in the first growth process were grown on a metallic compound graphite substrate composed of 15 wt% copper and 85 wt% carbon by using a graphite boat filled with a mixed source of Al+Ga+Mg in the source zone. The copper microspheres coated by using the mixed source in the second growth process were grown on copper microspheres that had been grown on a quartz substrate with holes at a high temperature of T = 1150 ◦C for 2 h by using a graphite boat filled with a mixed source of Al+Ga+Mg in the source zone after cooling the single-crystalline copper microspheres. The copper microspheres grown were characterized by using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometry (EDS), and X-ray diffraction (XRD). © The Korean Physical Society. All rights reserved.