• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 1995

CZ법을 이용하여 합치용융조성(congruent) $LiNbO_3$ 및 광손상에 큰 저항성을 보이는 $LiNbO_3$ : Mg 단결정에 MgO 첨가량을 2, 5 및 7 mol%로 변화시키면서 육성하여, 보상 방법으로 광손상을 측정하였다. 5 mol% 이상의 MgO 첨가시 광흡수단 및 $OH^-$ 흡수밴드의 특성이 크게 변화함을 관찰함으로써 MgO 첨가량에 일정한 역치(threshold)가 존재함을 확인하였다. $LiNbO_3$ : Mg 단결정에서는 5 mol% 이상의 MgO 첨가시 Mg가 Nb 자리를 차지하여$Mg_{Nb}^{2+}$를 형성함에 따라 광손상에 대한 저항이 크게 향상될 수 있다. 실제로 융액에 5 mol% 이상의 MgO 첨가시)$LiNbO_3$ : Mg 단결정의 광손상 저항이 3배 이상 향상되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권1호
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• pp.20-22
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• 1999

본 연구에서는 floating zone 법에 의해서 고융조성의 순수한 $LiNbO_{3}$와 MgO가 5 mol% 첨가된 $LiNbO_{3}$ 단결정을 육성하였다. 화학양론조성의 $LiNbO_{3}$는 순수한 $LiNbO_{3}$를 VTE(vapor transport equilibration) 법에 의해 처리하여 준비하였고 위의 세 결정을 기본으로 하여 결정의 화학양론비와 첨가물($Mg^{2+}$)에 따른 $LiNbO_{3}$의 물성변화를 조사하였다. 공융조성의 $LiNbO_{3}$에서 높은 농도의 MgO 첨가는 화학양론조성 $LiNbO_{3}$와 유사한 특성을 보였다. Curie 온도는 공융조성의 순수한 $LiNbO_{3}$의 $1145^{\circ}C$에서 $1200^{\circ}C$ 이상으로 상승되었고 가시광선 영여그이 흡수단의 위치도 단차장쪽으로 10 nm 이상 이동하였다. MgO가 첨가된 결정의 $OH^{-}$ 흡수밴드의 위치는 40 nm 정도 단파장 영역으로 크게 이동하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.667-672
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• 1998

Columbite precursor 방법을 이용하여 제조한 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 세라믹계의 초전특성을 $1000^{\circ}C$에서 $1250^{\circ}C$의 소결온도 범위에서 관찰하였다. Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 계는 전형적인 완화형 강유전특성을 나타내었다. $1250^{\circ}C$에서 2시간 소결한 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3$ 세라믹의 경우, 높은 소결밀도와 향상된 초전특성을 얻을수 있었다. $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3$세라믹은 항온장치를 이용할 경우 초전 센서로의 응용가능성을 나타내었다.

• 한국광학회지
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• 제4권1호
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• pp.84-89
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• 1993

Mg(4 mole%):LiNb$O_3$에서 제 2고조파발생특성을 온도와 직류전장의 함수로 측정하여, Mg:LiNb$O_3$ 결정의 공간적 균일성을 조사 하였다. 발생된 제2고조파및의 세기가 위상정합된 상태의 최대값으로부터 최초로 0이 되는 온도가 결정의 광축으로 가해준 직류전장의 변화에 선형적으로 변위함을 관찰하였다. 이로부터, 최초로 Mg가 4mole% 첨가된 Mg:LiNb$O_3$ 의 전기광계수가 Congruent LiNb$O_3$의 해당하는 값보다 1.5배가 더 큼을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권3호
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• pp.401-406
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• 1998

LiNbO_3$ 단결정의 광학소자 광도파관 등의 응용을 위하여는 빛의 조사에 따라 굴절률이 변하는 광손상을 극복하여야 한다. 이러한 광손상 극복은 LiNbO_3$ 에 MgO를 첨가한 단결정의 성장과 산처리를 통하여 가능하다. 본 연구에서는 LiNbO_3$ 의 광손상 극복 기구를 이해하기 위하여, FT-IR을 이용하여 LiNbO_3$ 단결정에 MgO 첨가와 산처리가 발생시키는 격자결함의 변화를 OH- 흡수밴드를 통하여 간접적으로 관찰하였다. 또한 액체 헬륨을 이용한 온도강하시 생기는 격자결함의 관찰과 산처리한 시편의 광택연마와 열처리에 따른 격자결함으 조사하였다. MgO 첨가는 LiNbO_3$ 격자내 $Mg_{Nb}^{2+}$ 결함을 발생시켜 광손상 저항을 증가시키며, 산처리는 결정표면의 산소층에 $H^+$이온이 침입하여 격자결함을 발생시키며, 이 격자결함은 $400^{\circ}C$이상에서 열처리하면 $H^+$가 결정내부로 확산하여 들어감을 확인하였다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2000년도 춘계총회,특별강연,심포지움,연구발표회
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• pp.28.2-28.2
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• 2000

• 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.

• 한국결정학회지
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• 제4권2호
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• pp.74-85
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• 1993

Lithium niobate(LiNbO3) 단결정은 유전성, 압전성, 초전성, 비선형 광학 및 선형 전기광학 물질로서 다양한 응용 성을 가지고 있으므로 전기와 광학장치로 널리 사용되어지고 있다. 그러나 LiNbo3 단결정이 레이저를 이용한 광학장치로 응용될 때 레이저광의 세기에 따라 상굴절(ne)과 이상굴절(no)이 불규칙하게 변하는 장손상이 발생하여 비선 형 광학소자로의 이용에 한계가 있음이 밝혀졌다. 1980년 Zhong등이 LiNbO3에 MgO를 4.5mol% 첨가한 MgO:LiNbO3단결정을 성장시켜 물성을 조사한 결과 광손 상이 현저하게 감소된다고 발표한 후 이 분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 순수한 LiNbO3 단결정의 최적 성장조건인 congrugnt한 LiNbOs(Li/Nb=0.486)에 MgO를 0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0 mol% 첨가시킨 MgO:LiNb03 단결정을 Czochalski법으로 성공적으로 성장시켰다. 결정성장은 성장온도 1250℃ 근방에서 회전속도 15rpm 인상속도 2.85 ∼3.25 mm/hr로 하였으며 냉각율은 30℃/hr이다. 성장시킨 단결정의 X-ray 회절실험과 편광현미경의 conoscope상 관찰로 양질의 MgO:LiNbO3 단결정이 성장되었음을 확인하였다. c축에 수직되게 절단한 c-pltae 시료 중 MgO가 첨가된 MgO:LiNb03 시료에서 나이테 형태의 둥근 원무늬가 나타나고 있다. 이 현상은 결정성장시 공기 중의 산소분압에 의해 MgO:LiNbO3 의 용융상태에서 MgO가 균일하게 분포되지 못하기 때문에 나타난 것으로 해석 된다. MgO 첨가량에 따른 MgO:LiNbo3 단결정의 결정 결함 구조를 조사하기 위하여 밀도측정을 하였다. MgO:LiNbO3 단결정의 밀도는 MgO론 2.5mol% 첨가한 시료에서 감소 하다가 5.0mol% 첨가한 시료에서 다시 증가하였으며 5.0mol%이상에서는 다시 감소하였다. 이 실험결과로 MgO 첨가량에 따른 결정 결함구조를 점 결함 모형 (point defect medel)으로 해석하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권6호
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• pp.713-720
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• 1990

The effects of substituting Zn+2 for Ni+2 ion on dielectric and piezoelectric prooperties of Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PZT ceramics were investigated. With increasing Zn2+ contents the tetragonality was appreciably enhanced and the grain size decreased. Both Curie temperature and thermal stability were increased with increase in Zn2+ contents since the Zn+2 partial substition for Ni+2 could form solid solution in almost range of the composition investigated. Piezoelectric prooperties showed the maximum($\varepsilon$ T/$\varepsilon$0=5014, kp=0.56, d31=250$\times$10-12m/V) in 4.5Pb(Zn1//3Nb2/3)O3-40.5Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-55PZT composition sintered at 125$0^{\circ}C$ and then decreased again due to the phase boundary movement for tetragonal phase of the solid solution of Zn2+ amount.