• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.245-245
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• 2007

본 연구는 $Bi_2O_3$, ZnO 및 $Nb_2O_5$로 이루어진 두 가지의 $Bi_2(Zn_{1/3}Nb_{2/3})_2O_7$와 $(Bi_{1.5}Zn_{0.5})(Zn_{0.5}Nb_{1.5})O_7$ pyrochlore를 제조한 후, ZBS 및 BZBS 유리를 각각 첨가하여 저온 소결 및 마이크로파 유전 특성을 고찰하였다. 두 가지의 pyrochlore에 대하여 하소 온도에 따른 상 합성 유무를 고찰한 결과 $900^{\circ}C$에서 단일 상을 갖는 pyrochlore를 제조할 수 있었다. 두 가지의 pyrochlore에 ZnO-rich ZBS 유리와 $Bi_2O_3$-rich BZBS 유리를 3, 5 wt%로 첨가한 후 $800{\sim}950^{\circ}C$에서 소결한 결과 ZBS 및 BZBS 유리를 5wt%를 첨가하였을 때 $900^{\circ}C$에서 소결이 가능하였다. 또한 마이크로파 유전 특성을 고찰한 결과, $(Bi_{1.5}Zn_{0.5})(Zn_{0.5}Nb_{1.5})O_7$의 pyrochlore는 고주파에서 유전 특성 측정이 되지 않았다. $Bi_2(Zn_{1/3}Nb_{2/3})_2O_7$의 pyrochlore의 경우 5 wt% ZBS 및 BZBS 유리를 첨가하여 $900^{\circ}C$에서 소결한 시편의 마이크로파 유전 특성은 ${\varepsilon}_r$= 62.8~68.3, $Q{\times}f$ value= 3,500~2,700 GHz을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.79-85
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• 2023

(1-4x)Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇-3xBi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇-2xLiZnNbO₄(x=0.03-0.21) 조성의 새로운 저온 동시 소성 세라믹(LTCC) 유전체는 Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇-xLi₂CO₃(x=0.03-0.21) 혼합물을 850℃~920℃에서 4 시간 반응성 액상소결(reactive liquid phase sintering)을 하여 제조하였다. 소결이 진행되는 동안 Li₂CO₃는 Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇과 반응하여 Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇과 LiZnNbO₄를 생성하였고 얻어진 소결체의 상대 소결밀도는 이론 밀도의 96% 이상이었다. 초기 Li₂CO₃ 함량(x)을 조절하여 최종 소결체내에 존재하는 Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇, Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇ 및 LiZnNbO₄ 상의 상대적인 함량을 제어함으로써 높은 유전율(ε_r), 낮은 유전손실(tan δ) 및 NP0 특성(TCε ≤ ±30 ppm/℃)의 유전율 온도계수(TCε)를 갖는 유전체를 개발할 수 있었다. Li₂CO₃의 첨가가 x=0.03 mol에서 x=0.15 mol로 증가함에 따라 얻어진 복합체 내의 Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇와 LiZnNbO₄의 부피 분율은 증가하였고, Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇의 부피 분율은 감소하였다. 그 결과 복합체의 유전율(ε_r)은 148.38에서 126.99로 유전손실(tan δ)은 5.29×10^-4에서 3.31×10^-4로 그리고 유전율 온도계수(TCε)는 -340.35 ppm/℃에서 299.67 ppm/℃로 변화되었다. NP0 특성을 갖는 유전체는 Li₂CO₃의 함량이 x=0.09일 때 얻을 수 있었고, 이 때의 유전율(ε_r)은 143.06, 유전손실(tan δ)값은 4.31×10^-4, 그리고 유전율 온도계수(TCε)값은 -9.98 ppm/℃ 이었다. Ag전극과의 화학적 호환성 실험은 개발된 복합 재료는 Ag 전극과 동시 소성 과정에서 전극과 반응이 없음을 보여주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.96-96
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• 2007

Low voltage organic TFTs (OTFTs) and ZnO based TFTs (<5V), utilizing room temperature deposited $Bi_{1.5}Zn_{1.0}Nb_{1.5}O_7$ (BZN) thin films were recently reported, pointing to high-k gate insulators as a promising route for realizing low voltage operating flexible electronics. $Bi_{1.5}Zn_{1.0}Nb_{1.5}O_7$ (BZN) thin film is one of the most promising materials for gate insulator because of its large dielectric constant (~60) at room temperature. However their tendency to suffer from relatively high leakage current at low electric field (>0.3MV/cm) hinder the application of BZN thin films for gate insulator. In order to improve leakage current characteristics of BZN thin film, we mixed 30mol% MgO with 70mol% BZN and their dielectric and electric properties were characterized. We fabricated field-effect transistors with transparent oxide semiconductor ZnO serving as the electron channel and high-k $(Bi_{1.5}Zn_{1.0}Nb_{1.5}O_7)_{0.7}(MgO)_{0.3}$ as the gate insulator. The devices exhibited low operation voltages (<4V) due to high capacitance of the $(Bi_{1.5}Zn_{1.0}Nb_{1.5}O_7)_{0.7}(MgO)_{0.3}$ dielectric.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.284-284
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• 2007

In this study, the microwave dielectric property variations of (1-x)$BiNbO_4-(x)ZnNb_2O_6$ composites (x=0.3, 0.5 and 0.7) with 10wt% zinc borosilicate(ZBS) glass was investigated as a function of the substitution of $ZnNb_2O_6$ with a view to applying thes system to LTCC technology. The all composition addition of 10wt% ZBS glass ensured a successful sintering below $900^{\circ}C$. In addition, a small amount of $Bi_2SiO_5$ as the secondary phase was observed in the all composition. The substitution of $ZnNb_2O_6$ on the $BiNbO_4$ composites increased the $Q{\times}f$ values, but it decreased the sinterability and dielectric constant due to the high sintering temperature and low dielectric constant of $ZnNb_2O_6\;than\;BiNbO_4$ ceramics. The increasing of $ZnNb_2O_6$ content from 0.3 to 0.7 in the (1-x)$BiNbO_4-(x)ZnNb_2O_6$ composites with 10wt% ZBS glass sintered at $900^{\circ}C$ demonstrated 28.1~15.6 in the dielectric constant$({\varepsilon}_r)$, 5,500~8,700GHz in the $Q{\times}f$ value.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.260-260
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• 2007

Low-temperature sintering and dielectric properties of the $1-xBiNbO_4-xZnNb_2O_6$ ceramics (x=0.3, 0.5, and 0.7) with 10 wt% zinc borosilicate (ZBS) glass was investigated as a function of the substitution of $ZnNb_2O_6$ with a view to applying this system to LTCC technology. The all composition addition of 10 wt% ZBS glass ensured a successful sintering below $900^{\circ}C$. The the amount of $ZnNb_2O_6$ on $ZnNb_2O_6$ ceramics increased the $Q{\times}f$ values, but it decreased the sinterability and dielectric constant due to the higher $Q{\times}f$ value and sintering temperature of $ZnNb_2O_6$ than that of $ZnNb_2O_6$ ceramics. The increase of $ZnNb_2O_6$ content from 0.3 to 0.7 in the $1-xBiNbO_4-xZnNb_2O_6$ ceramics with 10 wt% ZBS glass sintered at $900^{\circ}C$ demonstrated 30~20 in the dielectric constant (${\varepsilon}_r$), 3,500~4,500 GHz in the $Q{\times}f$ value.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제8권2호
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• pp.84-88
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• 2007

[ $Bi_{1.5}Zn_{1.0}Nb_{1.5}O_7$ ] (BZN), $Bi_2Mg_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ (BMN), and $Bi_2Cu_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ (BCN) pyrochlore thin films were prepared on $Cu/Ti/SiO_2/Si$ substrates by pulsed laser deposition and the micro-structural and electrical properties were characterized for embedded capacitor applications. The BZN, BMN, and BCN films deposited at $25\;^{\circ}C$ and $150\;^{\circ}C$, respectively show smooth surface morphologies and dielectric constants of about $39\;{\sim}\;58$. The high dielectric loss of the films deposited at $150\;^{\circ}C$ compared with films deposited at $25\;^{\circ}C$ was attributed to the defects existing at interface between the films and copper electrode by an oxidation of copper bottom electrode. The leakage current densities and breakdown voltages in 200 nm thick-BMN and BZN films deposited at $150\;^{\circ}C$ are approximately $2.5\;{\times}\;10^{-8}\;A/cm^2$ at 3 V and above 10 V, respectively. Both BZN and BMN films are considered to be suitable materials for embedded capacitor applications.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.177-193
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• 2009

삼광광상은 선캠브리아기 경기육괴의 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 8개의 괴상맥으로 구성된 중열수 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 두시기의 석영+방해석시기(광화I시기)와 방해석시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I시기의 열수작용에 의한 변질작용은 견운모화, 녹니석화, 탄산염화, 황철석화, 규화, 및 점토화작용등이 관찰되며 견운모대는 석영맥과 접촉한 부분에서 녹니석대는 석영맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰된다. 견운모대의 모암변질광물은 대부분이 견운모 및 석영이며 일부 일라이트, 탄산염광물, 녹니석으로 구성된다. 녹니석대의 모암변질광물은 주로 녹니석, 석영과 소량 견운모, 탄산염광물 및 녹염석으로 구성된다. 견운모의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.45${\sim}$0.50(0.48$\pm$0.02)이며 백운모-펜자이트족에 해당되고 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.74${\sim}$0.81(0.77$\pm$0.03)이고 대부분 브런스비자이트에 해당된다. 견운모와 녹니석에 대한 $Al_{IV}$-FE/(FE+Mg)의 다이어그램은 변질시 같은 광종의 견운모와 녹니석의 형성온도를 나타내는 지시자로써 유용하다. 이것은 계산된 녹니석 단종의 활동도가 $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=0.0275${\sim}$0.0413, $a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=1.18E-10${\sim}$7.79E-7, $a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH)_6$=4.92E-10${\sim}$9.29E-7로서 삼광광상의 녹니석은 iron-rich 녹니석으로 비교적 고온 (T>450$^{\circ}C$에서 모암과 평형상태에서 온도가 감소함에 따라 형성되었음을 알 수 있다. 모암변질시 ${\alpha}Na^+$, ${\alpha}K^+$, ${\alpha}Ca^{2+}$ 및 ${\alpha}Mg^{2+}$는 각각 ${\alpha}Na^+$=0.0476($400^{\circ}C$), 0.0863($350^{\circ}C$), ${\alpha}K^+$=0.0154($400^{\circ}C$), 0.0231($350^{\circ}C$), ${\alpha}Ca^{2+}$=2.42E-11($400^{\circ}C$), 7.07E-10($350^{\circ}C$), ${\alpha}Mg^{2+}$=1.59E-12($400^{\circ}C$), 1.77E-11($350^{\circ}C$)이며 열수용액의 pH는 5.4${\sim}$6.4($400^{\circ}C$), 5.3${\sim}$5.7($350^{\circ}C$)로서 모암변질시 열수용액는 약산성이었음을 알 수 있다. 모암변질시 이득원소(부화원소)는 $TiO_2$, $Fe_2O_3(T)$,CaO, MnO, MgO, As, Ag, Cu, Zn, Ni, Co, W, V, Br, Cs, Rb, Sc, Bi, Nb, Sb, Se, Sn 및 Lu 등이며 특히 대부분의 광상에서 Ag, As, Zn, Sc, Sb, S,$CO_2$ 등의 원소가 현저하게 증가하므로 중열수 및 천열수 금-은광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제30권10호
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• pp.502-508
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• 2020

This paper focuses on the electrical properties and stability against DC accelerated aging stress of ZnO-V₂O₅-MnO₂-Nb₂O₅-Bi₂O₃-Co₃O₄-Dy₂O₃ (ZVMNBCD) varistor ceramics sintered at 850 - 925 ℃. With the increase of sintering temperature, the average grain size increases from 4.4 to 11.8 mm, and the density of the sintered pellets decreases from 5.53 to 5.40 g/㎤ due to the volatility of V₂O₅, which has a low melting point. The breakdown field abruptly decreases from 8016 to 1,715 V/cm with the increase of the sintering temperature. The maximum non-ohmic coefficient (59) is obtained when the sample is sintered at 875 ℃. The samples sintered at below 900 ℃ exhibit a relatively low leakage current, less than 60 mA/㎠. The apparent dielectric constant increases due to the increase of the average grain size with the increase of the sintering temperature. The change tendency of dissipation factor at 1 kHz according to the sintering temperature coincides with the tendency of the leakage current. In terms of stability, the samples sintered at 900 ℃ exhibit both high non-ohmic coefficient (45) and excellent stability, 0.8% in 𝚫E_B/E_B and -0.7 % in 𝚫α/α after application of DC accelerated aging stress (0.85 E_B/85 ℃/24 h).

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.230-231
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• 2009

펄스 레이저 층착법 (이하 PLD)은 다성분계 산화물 박막 또는 다층구조의 박막 제작에 매우 유용한 기술이다. 본 실험에서는 KrF 엑시머 레이저를 이용하여 pt on Si 기판 위에 150nm 두께의 $Bi_{1.5}ZnNb_{1.5}O_7$(이하 BZN) 박막을 다양한 기판온도에서 제작하였다. XRD를 이용하여 BZN 박막의 구조적 특성을 분석하였고, 박막을 MIM 구조로 제작하여 유정적 특성을 측정하였다. 제조한 BZN 박막은 $500^{\circ}C$ 이상에서 결정질을, $500^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 비정질 특성을 보였다. 유전 특성은 100 - 400$^{\circ}C$ 영역에서는 온도가 증가함에 따라 졸은 특성을 나타내었고, $500^{\circ}C$에서부터는 감소하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$에서 제작한 BZN 박막이 유전상수가 67.8, 유전 손실이 0.006으로 가장 줄은 유전특성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.175-182
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• 2019

This study examines paraelectric $Bi_{1.5}Zn_{1.0}Nb_{1.5}O_7$ (BZN), which has no hysteresis and high dielectric strength, for energy density capacitor applications. To increase the breakdown dielectric strength of the BZN film further, poly(vinylidene fluoride) BZN-PVDF composite film is fabricated by aerosol deposition. The volume ratio of each composition is calculated using dielectric constant of each composition, and we find that it was 12:88 vol% (BZN:PVDF). To modulate the structure and dielectric properties of the ferroelectric polymer PVDF, the composite film is heat-treated at $200^{\circ}C$ for 5 and 30 minutes following quenching. The amount of ${\alpha}-phase$ in the PVDF increases with an increasing annealing time, which in turn decreases the dielectric constant and dielectric loss. The breakdown dielectric strength of the BZN film increases by mixing PVDF. However, the breakdown field decreases with an increasing annealing time. The BZN-PVDF composite film has the energy density of $4.9J/cm^3$, which is larger than that of the pure BZN film of $3.6J/cm^3$.