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SUMMARY

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목차

제1장 조사분석 사업의 개관 26

제1절 서론 26

제2절 조사분석 사업의 목적 27

제3절 조사 방법론, 조사 대상 연구기관 및 협조자 28

1. Chemical Abstract 검색 및 Russian Journal 분석 28

2. Internet Search 29

3. 방문 조사 대상 연구 기관의 사전 선정 및 방문 조사 활동 29

4. 현지에서 신규 발굴한 연구기관에 대한 방문 조사 활동 29

5. 러시아 과학자의 확보 및 활용 31

6. 러시아 과학자들의 명단 및 연락처 33

7. 한국측 Panelist의 활동 37

8. 추진 전략 및 방법론 39

제4절 조사 분석 분야 39

1. 산화물 단결정 성장 기술 39

2. 반도체 단결정 성장 기술 41

3. 단결정 성장장치 제조 기술 41

4. 단결정 성장 관련 기타 기술 41

5. Infrastructure 42

6. 경제성 분석 및 전망 42

제5절 Highlight(Highligh) 42

제2장 러시아의 산화물 단결정 성장 기술 46

제1절 서론 46

제2절 실용화된 산화물 단결정의 성장 기술 48

제3절 러시아의 각 분야별 산화물 단결정의 성장 기술 동향 49

1. 러시아의 레이저 산업과 레이저 단결정 성장 연구기관의 동향 49

가. 러시아 레이저 산업 및 시장 동향 49

나. 러시아 레이저 단결정 성장 연구 기관의 동향 51

1) POLYUS RDI 51

2) E.L.S. Co, Research and Development Center 51

3) ELMA Research & Production Association 52

4) 러시아과학원 일반물리연구소(GPI) 레이저재료기술 연구쎈터 52

5) Mendeleyev 화학공업 대학 Electro-optic Division 54

6) 러시아 과학원 결정학 연구소 54

7) 결정성장 연구소 (IZK, 독일)의 산화물 연구실 55

2. 러시아의 압전 단결정 성장 연구기관의 동향 56

가. Synthesis of Materials RDI (VNISIMS) 56

나. 러시아 과학원 결정학 연구소 수열육성연구실 57

다. 러시아 과학원 결정학 연구소 Accousto-optic 연구실 58

라. 러시아과학원 일반물리연구소(GPI) 레이저재료기술 연구쎈터 59

마. 결정성장 연구소 (IZK, 독일)의 산화물 연구실 59

3. 러시아의 Diamond 단결정 성장 연구기관의 동향 60

가. Synthesis of Materials RDI (VNISIMS) 60

나. 모스크바 대학 및 기타 diamond 관련 연구기관 60

4. 러시아의 기판소재용 단결정 성장 연구기관의 동향 61

가. ELMA Research & Production Association 61

나. Moscow Power Engineering Institute A.M.Balbashov박사 연구실 61

다. 러시아과학원 고체물리연구소 Shaped 및 Bulk 결정성장 연구실 62

라. 결정성장 연구소 (IZK, 독일)의 산화물 연구실 63

마. 독일 CRYSTAL(CYSTAL)사 (독일, 베를린) 63

5. 러시아의 Photo-refractive 소재용 단결정 성장 연구기관의 동향 64

가. 러시아과학원 A.F.Ioffe Physico-Technical Institute 양자전자연구실 64

나. 러시아과학원 N.S.Kurnakov 일반 및 무기화학 연구소(IGIC) 산화물 물리화학 분석 연구실 66

제4절 수열법에 의한 러시아의 결정성장연구／L.N.Demianets[러시아 과학원 결정학 연구소] 66

제3장 러시아의 반도체 단결정 성장 기술 86

제1절 서론 86

제2절 TFT electrode용 Si needle thin film 성장 기술[원문불량;p.63∼65] 87

제3절 Cu-In-Cr-Se계에서의 상관계와 자성반도체 결정성장[원문불량;p.65] 90

제4절 Crystal GmbH(Berlin)의 결정성장 기술 94

제5절 Institute of Crystal Growth의 결정성장 기술 94

제4장 러시아의 단결정 성장장치 제조 기술 97

제1절 서론 97

제2절 Czochralski 단결정 성장 장치 98

1. 자동 제어 프로그램 99

2. 중량 센서 100

제3절 Stepanov 단결정 성장 장치 104

제4절 Hydrothermal 단결정 성장 장치 104

제5절 Modified Floating Zone 단결정 성장 장치 110

제5장 러시아의 단결정 성장 관련 기타 기술 113

제1절 서론 113

제2절 러시아의 각 분야별 단결정 성장 관련 기술 동향 113

1. 러시아과학원 결정학 연구소 113

2. Moscow 대학 물리학과 114

가. V. Mikhailin 교수 및 I. Kamenskih 박사 연구실 114

나. V. Yu. Timoshenko 박사 연구실 115

3. St. Petersburg 주립 기술대학 실험물리학과 P. Rodnyi 교수 연구실 115

4. 러시아과학원 A. F. Ioffe Physico-Technical Institute 116

가. photorefractive materials 연구실장 I. A. Sokolov 박사 연구실 116

나. Neutron Scattering 연구실 Sergei Vakhrushev 박사 117

다. R. V. Parfeniev 교수 연구실 118

라. Andrei A. Fotiadi 박사 연구실 118

5. 러시아과학원 일반물리연구소 분광학 연구실 119

6. 러시아과학원 Institute for Problems of Mechanical Engineering (IPME) S.A.Kukushkin 교수 연구실 119

7. State Academy of Management 화학산업기술과 Maslennikova Galina Nikolayevna 교수 연구실 120

8. POLYUS RDI Navigator Scientific & Technical Center (STC) 121

제6장 Infra Structure 122

제1절 서론 122

제2절 러시아의 개방과 infrastructure 변화의 사회적 배경 122

제3절 러시아의 단결정 성장 연구기관 간의 협력 관계 125

제4절 단결정성장 연구기관의 infrastructure 127

1. 교육 및 과학 인력의 양성 127

2. 대학 및 연구소의 연구 환경 128

3. 대학, 연구소 및 기업의 국제 협력 환경 130

제5절 결론 132

제7장 경제성 분석 및 전망 133

제1절 서론 133

제2절 한러 기술협력의 현실적 배경 134

제3절 단결정 성장 분야의 한러 국제 기술협력 추진 방향 139

1. 한러 단결정 성장 연구 공동체 설립에 대한 제안 139

2. 러시아측 연구기관의 공동연구 제안서 144

가. 러시아 과학원 일반물리연구소의 제안서 144

나. 러시아 과학원 결정학 연구소의 제안서 146

다. 러시아과학원 A.F. Ioffe Physical Technical Institute의 제안서 148

라. POLYUS RDI, "Navigator" Science & Technical Center의 제안서 154

부록 1. Panelist의 간략한 이력 157

부록 2. 러시아 연구기관에 관한 방문조사 보고서 160

러시아과학원 Institute of Chrystallography (ICAS) 160

러시아과학원 Institute of Solid-state Physics (ISP) 165

러시아과학원 Institute of General Physics (GPI) 172

러시아과학원 Ioffe Physico-Technical Institute (PTI) 176

러시아과학원 Institute of General and Inorganic Chemistry (IGIC) 180

러시아과학원 Institute of Spectroscopy (ISAS) 183

러시아 과학원 Institute for Problems of Mechanical Engineering (IPME) 184

POLYUS Research and Development Institute 187

All Russia Institute for Minerals Synthesis (VNISIMS) 192

ELMA 194

E.L.S. Co, Research and Development Center 196

RMT 197

Institute of Chemical Problems for Microelectronics (ICPM) 199

M.V.Lomonosov(MV.Lomomsov) Moscow State Univ. (Dept.Physics) 201

St. Petersburg State Technical University 실험물리학과 204

Mendeleev 화공대학 전자광학연구부 207

Moscow Power Engineering Institute (MPEI) 209

State Academy of Management (SAM) 화학산업기술과 211

Institute of Crystal Growth 213

Crystal Gmbh 219

부록 3. 러시아과학원 산하 연구소 주소록 221

부록 4. 러시아의 주립대학 (http:／／www.online.ru／emain／escience／ewww.htm) 228

부록 5. 러시아 전문 학술잡지 분석 229

부록 6. 요업제품 제조에 관한 러시아의 역사와 현황／Maslennikova Galina Nikolayevna[State Academy of Management 화학산업기술과 교수] 249

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SUMMARY

Contents

Chapter 1. Survey of this Study 26

Section 1. Introduction 26

Section 2. Objective of this Study 27

Section 3. Investigation Methods, Russian Institutes and Helper for this Study 28

1. Search for Chemical Abstract and Analysis of Russian Journal 28

2. Search by Internet 29

3. Planning and Visiting of Russian Institutes, Universities and Companies 29

4. Additional Visiting of Russian Facilities over the Plan 29

5. Support and Coordination by Russian Helper 31

6. List and Contact Address of Russian Scientists 33

7. Activities of Korean Panelists 37

8. Process for Investigation 39

Section 4. Areas of Investigation 39

1. Oxides Crystals 39

2. Metal and Semiconductor Crystals 41

3. Equipment for Crystal Growth 41

4. Technologies related Crystal Growth 41

5. Infrastructure 42

6. Business Review 42

Section 5. Highlight 42

Chapter 2. Russian Technologies for Growth of Oxides 46

Section 1. Introduction 46

Section 2. Crystal Growth Technology for Practical Oxides 48

Section 3. Technology Trend of Oxide Growth for Each Applications 49

1. Trend of Laser Crystals and Laser Industry in Russia 49

A. Russian Laser Industry and Market 49

B. Laser Crystal Research at Each Russian Facilities 51

1) POLYUS RDI 51

2) E.L.S.Co, Research & Development Center 51

3) ELMA Research & Production Association 52

4) General Physics Institute of RAS, Laser Material & Technology Research Center 52

5) Mendeleyev Chemical Technology Institute, Electro-optic Division 54

6) Institute of Crystallography of RAS 54

7) Institute of Crystal Growth(Berlin), Oxides & Fluorides Lab. 55

2. Trend of Piezoelectric Crystals 56

A. Synthesis of Material RDI (VNISIMS) 56

B. Institute of Crystallography of RAS, Hydrothermal Lab. 57

C. Institute of Crystallography of RAS, Accousto-optic Lab. 58

D. General Physics Institute of RAS, Laser Material Technology Research Center 59

E. Institute of Crystal Growth (Berlin), Oxides & Fluorides Lab. 59

3. Trend of Diamond Crystals 60

A. Synthesis of Material RDI (VNISIMS) 60

B. Moscow University and Other Lab. 60

4. Trend of Substrate Crystals 61

A. ELMA Research & Production Association 61

B. Moscow Power Engineering Institute, Lab. of Prof. Balbashov 61

C. Institute of Solid State Physics of RAS, Lab. of Shaped & Bulk Crystal Growth 62

D. Institute of Crystal Growth (Berlin), Oxides & Fluorides Lab. 63

E. Crystal Gmbh (Berlin) 63

5. Trend of Photo-refractive Crystals 64

A. Ioffe Physico-technical Institute, Quantum Electronics Lab. 64

B. Kurnakov General & Inorganic Chemistry of RAS, Oxide Physical Chemistry Analysis Lab. 66

Section 4. Review on Hydrothermal Growth in Russia 66

Chapter 3. Russian Technologies for Growth of Semiconductor 86

Section 1. Introduction 86

Section 2. Technologies of Si Needle Thin Film Growth for TFT electrode[원문불량;p.63∼65] 87

Section 3. Phase Relations and Growth of Magnetic Semiconductor in the System of Cu-Cr-Se 90

Section 4. Technologies of Crystal Gmbh (Berlin) 94

Section 5. Technologies of Institute of Crystal Growth 94

Chapter 4. Russian Technologies for Equipment of Crystal Growth 97

Section 1. Introduction 97

Section 2. Crystal Growth Equipment by Czochralski Method 98

1. Automatic Control Program 99

2. Weigh Sensor 100

Section 3. Crystal Growth Equipment by Stepanov Method 104

Section 4. Crystal Growth Equipment by Hydrothermal Method 104

Section 5. Crystal Growth Equipment by Modified Floating Zone Method 110

Chapter 5. Russian Technologies Related with Crystal Growth 113

Section 1. Introduction 113

Section 2. Technologies Related with Crystal Growth 113

1. Institute of Crystallography of RAS 113

2. Moscow University, Dept. of Physics 114

A. Lab. of Prof. Mikhailin and I.Kamenskih 114

B. Lab. of Dr. V.Yu. Timoshenko 115

3. St.Petersburt State Technical University, Lab. of Prof. P.Rodnyi 115

4. A.F.Ioffe PhysicO-Technical Institute of RAS 116

A. Lab of Photorefractive Materials, Dr. I.A.Sokolov 116

B. Lab. of Neutron Scattering, Dr. Sergei Vakhrushev 117

C. Lab. of Prof. R.V.Parfeniev 118

D. Lab. of Dr. A.A. Fotiadi 118

5. General Physics Institute of RAS, Lab. of Spectroscopy 119

6. Institute for Problems of Mechanical Engineering, Lab. of Prof. S.A.Kukushkin 119

7. State Academy of Management, Dept. of Chemical Industrial Technology, Prof. M.G.Nikolayevna 120

8. POLYUS RDI, Navigator Science & Technology Center 121

Chapter 6. Infrastructure 122

Section 1. Introduction 122

Section 2. PERESTROIKA & Social Background for Rapid Change in infrastructure 122

Section 3. Cooperation between Russian Facilities 125

Section 4. Infrastructure of Crystal Growth 127

1. Education and Training for Real Scientists 127

2. Research Environments for Universities and Institutes at Now 128

3. Environments of International Coworker for Universities, Institutes and Companies 130

Section 5. Conclusion 132

Chapter 7. Business Review 133

Section 1. Introduction 133

Section 2. Background for Korea-Russia International Cooperation 134

Section 3. Direction of Korea-Russia International Cooperation for Crystal Growth 139

1. Suggestion for the Formation of "Korean-Russian Crystal Growth Research Community" 139

2. Proposals from Russian Scientists 144

A. Proposals from General Physics Institute of RAS 144

B. Proposals from Institute of Crystallography of RAS 146

C. Proposals from A.F. Ioffe Physical Technical Institute of RAS 148

D. Proposals from POLYUS RDI, "Navigator" STC 154

Appendices 1. Brief History of Panelist of this Study 157

Appendices 2. Russian Sites for Crystal Growth Technology 160

Institute of Chrystallography of RAS (ICAS) 160

Institute of Solid-state Physics of RAS (ISP) 165

Institute of General Physics of RAS (GPI) 172

A.F.Ioffe Physico-Technical Institute of RAS (PTI) 176

Institute of General and Inorganic Chemistry of RAS (IGIC) 180

Institute of Spectroscopy of RAS (ISAS) 183

Institute for Problems of Mechanical Engineering of RAS (IPME) 184

POLYUS Research and Development Institute 187

All Russia Institute for Minerals Synthesis (VNISIMS) 192

ELMA 194

E.L.S. Co, Research and Development Center 196

RMT 197

Institute of Chemical Problems for Microelectronics (ICPM) 199

M.V.Lomonosov Moscow State Univ. 201

St. Petersburg State Technical University 204

Mendeleev Chemical Technology Institute, Div. of Electro-optics 207

Moscow Power Engineering Institute (MPEI) 209

State Academy of Management (SAM) Dept. of Chemical & Industrial Technology 211

Institute of Crystal Growth 213

Crystal Gmbh 219

Appendices 3. List of Institute of Russian Academy of Sciences 221

Appendices 4. List of Russian state University 228

Appendices 5. Analysis of Russian Journals on Crystal Growth 229

Appendices 6. History and List of Russian Ceramic Manufacturer 249

표 1. 사전 선정된 방문 조사 예정 연구기관에 대한 조사 활동 요약표 30

표 2. 신규 발굴된 연구기관에 대한 조사 활동 요약표 31

표 3. 방문 조사 활동 대상 연구기관 및 활용한 러시아측 전문가 명단 32

표 4. 현지에서 접촉한 러시아측 전문가들의 명단 33

표 5. 한국측 Panelist의 조사활동 요약 38

표 6. 기능성 소재와 실용화된 산화물 단결정의 활용 예 47

표 7. 러시아의 주요 단결정 제조 기업 48

표 8. 인공수정단결정의 품질 및 성장속도에 영향을 주는 parameter 107

표 9. autoclave vessel의 규격 108

표 10. 일반물리 연구소의 직급별 인력 현황 173

그림 1-1. 본 조사분석 연구의 단계별 추진 체계도 40

그림 3-1. VLS 성장기구의 도식적 설명 : (a) 초기단계의 액상형성, (b) whisker 성장 및 (c) Si-Au 상평형도 87

그림 3-2. VLS 성장 모습[원문불량;p.63] 88

그림 3-3. 에칭에 의해 whisker로부터 예리하게 제조된 Si-tip의 배열 모습[원문불량;p.63] 88

그림 3-4. 2단계 shapering 후 ［111］ Si whisker로부터 만들어진 ultrasharp tip[원문불량;p.64] 89

그림 3-5. Si tip 위에 형성된 diamond 입자[원문불량;p.64] 89

그림 3-6. 비교적 고온에서 형성된 faceted diamond[원문불량;p.65] 90

그림 3-7. The construction of the phase diagrams of the sections Cu2Se-In2Se3; In2Se3-Cr2Se3 and Cu2Se-Cr2Se3 93

그림 3-8. Si용 Floating Zone 단결정 성장 장치 95

그림 4-1. Czochralski법의 결정성장 개념도 98

그림 4-2. 자동제어 공정의 algorithm(argorithm) 개요도 100

그림 4-3. Viscometer의 원리 102

그림 4-4. Wheatstone(Wheastone) bridge 회로 103

그림 4-5. Stepanov법의 단결정 성장로 105

그림 4-6. autoclave의 단면도 106

그림 4-7. Modified Floating Zone 단결정 성장 장치 111

그림 4-8. 고압인가 결정성장부의 정밀 설계도 112

그림 A2-1. POLYUS RDI의 조직 구성도 188