• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1997.07d
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• pp.1488-1490
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• 1997

$(Pb_{1-x}La_x)Ti_{1-x/4}O_3$ (x=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08) ceramic thin films were fabricated by Sol-Gel method. A stock solution of (Pb,La)$TiO_3$ with excess Pb 10mol% was made and spin-coated on the Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate at 4000rpm for 30 seconds. Coated specimens were dried on the hot-plate at $350^{\circ}C$ for 10 min and sintered at $500{\sim}750^{\circ}C$ for 1 hour. The dielectric constant, remanent polarization and coercive field of the PLT(6 at.%) thin films sintered at $650^{\circ}C$ were 884, $13.95{\mu}C/cm^2$ and 8.7kV/cm, respectively. Pyroelectric coefficient, figure of merit of pyroelectric current, voltage responsivity and detectivity of PLT(6at.%) thin films were $3.2{\times}10^{-8}\;C/cm^2K$, $1.02{\times}10^{-8}\;C{\cdot}cm/J$, $2.9{\times}10^{-11}\;C{\cdot}cm/J$, $0.29{\times}10^{-8}\;C{\cdot}cm/J$, respectively.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.1
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• pp.48-53
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• 2002

Ferroelectric $Pb_{0.99}[(Zr_{0.6}Sn_{0.4})_{1-x}Ti_x]_{0.98}Nb_{0.02}O_3$(PNZST) thin films were deposited by a RF magnetron sputtering on $(La_{0.5}Sr_{0.5})CoO_3$(LSCO)/Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate using a PNZST target with excess PbO of 10 mole%. The crystallinity and electrical properties of the thin films with various composition ratio were investigated. The thin films deposited at the substrate temperature of $500^{\circ}C$ and the power of 80 W were crystallized to a perovskite phase after rapid thermal annealing(RTA) at $650^{\circ}C$ for 10 seconds in air. A PNZST thin films with Ti of 10 mole% showed the good crystallinity and ferroelectric properties. The remanent polarization and coercive field of the PNZST capacitor were about $20\;{\mu}C/cm^2$ and 50 kV/cm, respectively. The reduction of the polarization after $2.2{\times}10^9$ switching cycles was less than 10%.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.35D no.4
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• pp.93-100
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• 1998

Pyoelectric infrared detectors based on La-modified PbTiO3 (PLT) thin films have been fabricated by RF magnetron sputtering and micromachining technology. The detectors form Pb$_{1-x}$ La$_{x}$Ti$_{1-x}$ O$_{3}$ (x=0.05) thin film ferroelectric capacitors epitaxially grown by RF magnetron sputtering on Pt/MgO (100) substrate. The sputtered PLT thin film exhibits highly c-axis oriented crystal struture that no poling trealization for sensing applications is required. This is an essential factor to increase the yield for realization of an infrared image sensor. Micromachining technology is used to lower the thermal mass of the detector by giving maximum sensor efficiency. Polyimide is coated on top of the sensing elements to support the fragile structure and the backside of the MgO substrate is selectively eteched to reduce the heat loss. The sensing element exhibited a very high detectivity D* of 8.5*10$^{8}$ cm..root.Hz/W at room temperature and it is about 100 times higher than the case of micromachining technology is not used. a sensing system that detects the position as well as the existence of a human body is realized using the array sensor.sor.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.279-279
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• 2007

비휘발성 메모리 Fe-RAM은 빠른 정보처리 속도와 전원공급이 차단되었을 때도 계속 정보를 유지할 수 있는 비휘발성 특징과 더불어 저전압, 저전력 구동의 장점이 있어서, 차세대 메모리로 많은 주목을 받고 있다. FeRAM에 사용되는 강유전체는 주로 Pb(Zr,Ti)$O_3$가 적용되었는데, 최근에는 비납계 강유전체의 연구도 활발히 이루어지고 있다. 이러한 비납계 강유전체 중에서 가장 특성이 우수한 물질은 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 이다. 그런데 BLT는 결정 방향에 따른 강한 이방성의 강유전 특성을 나타내기 때문에 BLT 박막을 이용하여 Fe-RAM 소자 등을 제작하기 위해서는 결정의 방향성을 세심하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 지금까지 연구된 BLT 박막의 방향성 조절결과를 보면, BLT 박막을 스핀 코팅 법 (spin coating method)으로 증착하고, 핵생성 열처리 단계를 조절하여 무작위 방향성을 갖는 박막을 제조하는 방법이 일반적이었다. 그런데 이러한 스핀 코팅법에서의 핵생성 단계의 제어는 공정 조건 확보가 너무 어려운 단점이 있다. 이러한 어려움을 극복할 수 있는 대안은 스퍼터링 증착법(sputtering deposition method), PLD (pulsed laser deposition)법 등과 같은 PVD (physical vapor deposition) 법의 증착방법을 적용하는 것이다. PVD 법으로 증착하는 경우에는 이미 박막 내에 무수한 결정핵이 존재하기 때문에 핵생성 단계가 필요가 없게 된다. PVD 증착법의 적용을 위해서는 타겟의 제조 및 평가 실험이 선행되어야 한다. 그런데 벌크 BLT 재료의 소결공정 조건과 전기적 특성에 관한 연구 결과는 거의 발표가 되지 않고 있다. 본 실험에서는 $Bi_2O_3,\;TiO_2,\;La_2O_3,\;Nb_2O_5\;and\;Al_2O_3$ 분말들을 이용하여 최적의 조성을 구하기 위하여 $Nb^{+5}$ 와 $Al^{+3}$을 $Ti^{+4}$ 자리에 소량 치환시켜 제조하였다. 혼합된 분말을 하소 후 pellet 형태로 성형하여 소결을 실시하였다. 시편을 1mm 두께로 연마하고, 양면에 silver 전극을 인쇄하여 전기적 특성을 측정하였다. 측정결과 $Ti^{+4}$ 자리에 $Nb^{+5}$를 치환하여 제조한 시편에서 $2P_r{\sim}31\;{\mu}c/cm^2$정도의 매우 우수한 특성을 얻었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1994.07a
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• pp.66-68
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• 1994

강유전체 박막과 마이크로 가공기술을 이용하여 초전형 적외선 센서를 제작하였다. 초전형 적외선 센서는 $Pb_{1-x}La_xTi_{1-x/4}O_3$ (x=0.05) (PLT) 강유전체 박막 커패시터를 RF 마그네트론 스퍼터링 방식으로 백금 전극이 증착된 MgO 기판상에 결정 성장시킨 구조를 갖고 있다. 스퍼터링된 PLT 바닥은 높은 c-축 결정 구조를 가지므로 센서로 사용하기 위한 poling 처리 과정이 필요하다. 이는 적외선 이미지 센서를 구현함에 있어서 수율 향상에 필수적인 요소이다. 마이크로 가공 기술을 사용하여 센서의 열용량을 극소화 함으로서 센서의 효율을 최대화하였다. 제작된 센서의 상부에 폴리이미드를 코팅하고 MgO 기판을 선택적으로 식각하여 코팅된 폴리이미드가 강유전체 박막 커패시터를 지지하고 있는 구조를 구현하였다. 이렇게 제작된 센서의 감도는 상온에서 $8.5{\times}10^8cm{\cdot}{\sqrt}{Hz/W}$로 측정되었으며 이는 마이크로 가공 기술을 사공하지 않은 경우보다 약 100 때의 감도 향상을 가져왔다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.39 no.3
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• pp.1-8
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• 2002

In order to study electric properties of (Pb$\_$0.9/La$\_$0.1/)Ti$\_$0.975/O$_3$(PLT (10)) films with varying excess lead concentration (7.5, 10, 12.5, 15 ㏖% excess lead), the PLT films were deposited by sol-gel process. DTA analyses reveal that the crystallization temperature of the precursor powers decreased with increasing amount of excess lead. XRD patterns of PLT reveal pure perovskite structure and the preferred orientation increased with increasing Pb content in the films. With increasing amount of excess P$\_$b/, the relative permittivity ($\xi$$\_$r/) increased and leakage current density at 100 ㎸/cm transformed 4.01$\times$10$\^$-5/, 2.42$\times$10$\^$-6/, 1.27$\times$10$\^$-6/, 1.56$\times$10$\^$-6/A/㎠ respectively. In the results of hysteresis loops measured at 166 kV/cm, the remanent polarization (P$\_$r/) and the coercive field (E$\_$c) are 6.36$\mu$C/cm and 58.7 ㎸/cm, respectively (at 12.5 ㏖% excess P$\_$b/) With increasing amount of excess Pb, the remanent polarization for PLT thin film degraded to about 44%, 27%, 15%, 16% of the initial value after 10$\^$9/ cycles./TEX>) With increasing amount of excess Pb, the remanent polarization for PLT thin film degraded to about 44%, 27%, 15%, 16% of the initial value after $10^{9}$ cycles.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.1
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• pp.28-33
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• 2008

Lanthanum modified lead zirconate titanate ($Pb_{1.1}La_{0.08}Zr_{0.65}Ti_{0.35}O_3$) thin films were fabricated on indium doped tin oxide (ITO)-coated glass substrate by R.F magnetron sputtering method. The thin films were deposited at $500^{\circ}C$ and post-annealed with various temperature ($550-750^{\circ}C$) by rapid thermal annealing technique. The structure and morphology of the films were characterized with X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM) respectively. The hysteresis loops and fatigue properties of thin films were measured by precision material analyzer. As the annealing temperature was increased, the remnant polarization value was increased from $10.6{\mu}C/cm^2$ to $31.4{\mu}C/cm^2$, and coercive field was reduced from 79.9 kV/cm to 60.9 kV/cm. As a result of polarization endurance analysis, the remnant polarization of PLZT thin films annealed at $700^{\circ}C$ was decreased 15% after $10^9$ switching cycles using 1MHz square wave form at ${\pm}5V$.