Grain boundary structure and electrical characteristics of alkaline metallic cation-diffused $(SrCa)TiO_3$ ceramics

알칼리 금속 이온의 입계확산에 따른 $(SrCa)TiO_3$ 소결체의 입계구조 및 전기적 특성

Semiconducting (Sr0.85Ca0.15)TiO3 ceramics were prepared by conventional powder synthesis techniques, and then alkaline metallic cations were diffused into the ceramic bodies. The threshold voltage of the ceramics increases with increasing diffusion time and the amount of diffused materials. The ceramics had boundary potential heights of 0.01 ~ 2.89 eV, while their boundary resistance ranged from 2.2 $M{\Omega}$ to 120.4 $M{\Omega}$. Such electrical characteristics of the boundaries were correlated with the boundary structure of the ceramics obtained by transmission electron microscopy.

환원분위기 소결조건에서 반도성 (Sr0.85Ca0.15)TiO3 소결체를 제조한후, 금속 양이온(Na, K)을 소결체 입계를 통해 확산시켜 확산시간과 확산량에 따른 소결체의 전기적 특성 변화를 고찰하였다. K이온과 Na 이온을 입계확산시킨 경우 반도성 소결체는 바리스터 특성을 나타내며, 확산시간과 확산량이 증가함에 따라 문턱전압이 증가하였다. 이들 소결체의 입계전위장벽은 0.01 ~ 2.89 eV이며 입계저항은 2.2 ~ 120.4 $M{\Omega}$ 값을 나타냈다 투과전자현미경을 이용하여 입계의 구조를 관측하였으며 이들 결과와 소결체의 전기적 특성과의 상관관계를 고찰하였다.