$BaTiO_3$분말의 크기와 함량이 내장형 캐패시터 용 에폭시/$BaTiO_3$복합체 필름의 특성에 미치는 영향

폴리머/세라믹 복합체는 내장형 캐패시터(embedded capacitor)의 유전 재료로 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 본 연구는 BaTiO$_3$분말의 크기와 함량이 에폭시/BaTiO$_3$복합체 캐패시터의 유전 상수와 누설전류에 미치는 영향에 대해 살펴보고 이에 대해 고찰하고자 하였다. BaTiO$_3$분말이 67vo1% 함유된 Epoxy/BaTiO$_3$composite 필름의 유전상수는 전반적으로 사용한 BaTiO$_3$분말의 크기가 커짐에 따라 증가하였다. 이것은 입자의 크기가 증가함에 따른 입자의 유전상수의 증가 때문이며 XRD 분석을 통해 입자의 크기가 증가함에 따라 tetragonality가 증가함을 확인하였다. 복합체 필름의 누설전류도 또한 사용한 입자의 크기가 커짐에 따라 증가하였으며 이는 분말의 크기가 증가함에 따라 단위길이 당 입자의 수가 감소하는 것으로, 단위 길이 당 입자의 수가 감소하여 전류의 흐름을 방해하는 입자/폴리머/입자 계면의 수가 감소하기 때문이다. 분말의 함량에 따른 유전상수는 unimodal과 bimodal의 경우 각각 73vo1%와 80vo1%에서 최대 값을 나타냈으며 그 이상에서는 감소하는 것이 관찰되었는데 이는 과량의 분말이 조밀 충전을 깨고 필름의 밀도를 낮추기 때문이었다. 누설전류의 경우 unimodal과 bimodal 각각에 대해 73vo1%와 80vo1%에서 급격한 증가를 관찰 할 수 있었으며 이는 percolation 현상의 발생에 의해 입자와 입자간에 접촉이 이루어져 BaTiO$_3$분말을 따라 전류가 잘 흐를 수 있는 conduction path가 형성 되기 때문이다.