재료의 결정의 형태에 대해서 궁금합니다.

Question

재료공학에서 보면, 재료의 전체 구조에서 규칙성에 따라 단결정, 다결정으로 나뉘던데 이것의 차이점이 무엇인지 궁금해요.. 전문가 분들의 의견 듣고 싶습니다.

김경욱 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.단결정은 전체가 하나의 규칙적인 결정 구조로 이루어진 반면, 다결정은 여러 작은 결정립들이 모여 있는 구조를 말합니다. 보통 단결정은 전자기적 성질이 우수해 반도체에 주로 사용되고 다결정은 금속과 같은 재료에 사용됩니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.재료의 구조에서 단결정과 다결정의 차이는 원자 배열의 규칙성과 연속성에 있습니다. 단결정(single crystal)은 재료 전체에서 원자들이 하나의 방향으로 규칙적으로 배열된 구조를 말합니다. 이러한 구조는 전기적, 기계적 성질이 방향에 따라 일정하며, 주로 반도체 웨이퍼나 고성능 광학 재료 등에 사용됩니다. 반면, 다결정(polycrystalline)은 여러 개의 작은 결정을 포함한 구조로 각 미세 결정(결정립)이 서로 다른 방향으로 배열되어 있습니다. 다결정 재료는 대부분의 금속과 세라믹에서 볼 수 있으며, 비교적 제작이 용이하고 비용이 적게 듭니다. 단결정은 특정 성능에서 우수하지만 제조가 까다롭고 다결정은 경제성과 가공성이 뛰어난 장점이 있습니다.

김찬우 전문가 · Answer

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.결정은 분자나 원 자등이 공간에 일정하게 규칙적으로 배열되어 있는 고체상태의 물질을 말합니다. 결정은 공유결정, 이온결정, 금속결정, 분자 경정 등으로 구분 됩니다.구조에 따라서는 단결정, 다결정으로 구분이 됩니다.단결정은 한 덩어리라고 보시면 되는데 전체가 하나의 결정으로만 만들어진 결정입니다. 내부의 원자나 분자 구조가 전부 동일한 재료입니다. 반도체의 주요 소재인 규소가 대표적인 단결정 물질이고 일반적으로 결정이라고 하면 단결정을 말하는 경우가 많습니다.다결정은 단결정과 유사한데 결정이 전부 단결정이나 일정부분의 결정방향만 다른 결정입니다. 단결정과 유사하지만 원잔의 방향이나 배열이 다른 형태로 원자의 배열은 동일하나 방향이 틀린 경우 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)

박재화 박사 · Answer

안녕하세요. 단결정과 다결정은 전체적인 구조에서 어떠한 배열을 가지고 있냐에 따라 구분됩니다. 단결정은 전체 구조에서 규칙적으로 배열되어 하나의 결정 구조를 이루는 것을 말하며, 대표적으로 사파이어 기판이나 반도체 재료인 실리콘 기판 등이 이에 해당합니다. 다결정의 경우는 여러계의 결정립이 모여 형성된 구조를 말하며, 결정립 내에서는 단결정과 같이 규칙적인 배열이 되어있으나, 전체적으로 보면 각각의 결정립이 서로 다른 방향성을 가지고 있습니다.