• 한국재료학회지
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• 제10권3호
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• pp.199-203
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• 2000

세라믹 타겟인 Ta$_2$O(sub)5을 장착한 rf-마그네트론 스퍼터를 이용하여 Ta$_2$O(sub)5 완충층을 증착하고, Sr(sub)0.8Bi(sub)2.4Ta$_2$O(sbu)9 용액을 사용하여 MOD 법에 의해 SBT 막을 성장시킨 metal/ferroelectric/insulator/semiconductor (MFIS) 구조인 Pt/SBT/Ta$_2$O(sub)5/Si 구조의 Ta$_2$O(sub)5 완충층 증착시의 $O_2$유량비, Ta$_2$O(sub)5 완충층 두께에 따른 전기적 특성을 조사하였다. 그리고 Ta$_2$O(sub)5 박막의 완충층으로써의 효과를 확인하기 위해 Pt/SBT/Ta$_2$O(sub)5/Si 구조와 Pt/SBT/Si 구조의 전기적 특성을 비교하였다. Ta$_2$O(sub)5 완충층 증착시의 $O_2$유량비가 0%일 때는 전형적인 MFIS 구조의 C-V 특성을 얻지 못하였으며, 20%의 $O_2$유량비일 때 가장 큰 메모리 윈도우 값을 얻었다. 그리고 $O_2$유량비가 40%, 60%로 증가할수록 메모리 윈도우는 감소하였다. Ta$_2$O(sub)5 완충층의 두께의 변화에 대한 C-V 특성에서는 36nm의 Ta$_2$O(sub)5 두께에서 가장 큰 메모리 값을 얻었다. Pt/SBT/Si 구조의 메모리 윈도우 값과 누설전류 특성은 Pt/SBT/Ta$_2$O(sub)5/Si 구조의 값에 비해 크게 떨어졌으며, 따라서 Ta$_2$O(sub)5 막이 우수한 완충층으로써의 역할을 함을 알았다.

• 한국재료학회지
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• 제11권12호
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• pp.1080-1085
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• 2001

Dielectric properties and leakage current characteristics of 100 nm-thick $Ta_2O_5/Al_2O_3$multilayer thin films, which were fabricated by reactive sputtering of$Al_2O_3$and$Ta_2O_5$ successively on top of each other for total 9 layers, have been investigated with variation of the$Al_2O_3$content$(i.e,\;Ta_2O_5/Al_2O_3 \;thickness\;ratio)$.$Ta_2O_5/Al_2O_3$films were amorphous regardless of the$Al_2O_3$content. With increasing the$Al_2O_3$content from 0% to 100%, refractive index of the $Ta_2O_5/Al_2O_3$films decreased linearly from 2.03 to 1.56 and dielectric constant was lowered from 23.9 to 7.7 Variation of the dielectric constant with the$Al_2O_3$content was in good agreement with the behavior that was obtained by assuming parallel capacitors of$Al_2O_3$and Ta_2O_5$. Leakage current characteristics of $Ta_2O_5/Al_2O_3$ multilayer films were superior to those of $Ta_2O_5$ and$Al_2O_3$films. $Ta_2O_5/Al_2O_3$ films of 5% and 10%$Al_2O_3$content exhibited excellent leakage current densities which were lower than $10^{-7} A/cm^2$ at 1MV/cm.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권11호
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• pp.1330-1336
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• 1994

Ta2O5 films were deposited on the p-Si(100) substrates by ECR-PECVD and annealed in O2 atmosphere. The thicknesses of Ta2O5/SiO2 layers were measured by an ellipsometer and a cross-sectional TEM. Annealing in O2 atmosphere enhanced the stoichiometry of the Ta2O5 film and reduced the impurity carbon content. Ta2O5 films were crystallized at the annealing temperatures above 75$0^{\circ}C$. The best leakage current characteristics and the maximum dielectric constant of Ta2O5/SiO2 film capacitor were observed in the specimen annealed at $700^{\circ}C$ and 75$0^{\circ}C$, respectively. The flat band voltage of the Al/Ta2O5/SiO2/p-Si MOS capacitor was varied in the range of -0.6~-1.6 V with the annealing temperature. The conduction mechanism in the Ta2O5 film, the variation of the effective oxide charge density with the annealing temperature, and the effective electric field distribution in the Ta2O5/SiO2 double layer were also discussed.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.639-643
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• 2004

[ $Ta_2O_5$ ]가 첨가된 $Ba(Zn_{1/3}Ta_{2/3})O_3$[BZT] 세라믹은 1:2 규칙화 정도가 증가하고 $Ba_3Ta_5O_{15}의 이차상이 새롭게 형성된다. $1580^{\circ}C$ 보다 높은 온도에서 소결된 BZT 세라믹은 $Ta_2O_5$를 첨가하면 입자의 성장이 일어나고 액상이 형성된다. 품질계수(Q) 값은 $1580^{\circ}C$ 보다 높은 온도에서 소결할 경우 미량의 $Ta_2O_5$ 첨가만으로도 상당히 증가한다. 상대밀도는 $Ta_2O_5$ 첨가량에 따라 감소하기 때문에 Q값의 증가는 상대밀도와는 무관하다. 반면에, $Ta_2O_5$의 첨가량에 따라 입자의 성장은 증가하였기 때문에 Q값의 향상은 입자크기와 관계가 있음을 알 수 있다. 많은 양의 $Ta_2O_5$ 첨가시 비록 입자 크기가 증가했음에도 불구하고 Q값이 매우 낮은 것을 볼 때, Q값의 감소는 $Ba_3Ta_5O_{15}$ 상의 영향과 낮은 밀도 값에 기인한 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제1권4호
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• pp.229-235
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• 1991

$Ta_2O_5$ 박막은 실리콘산화막, 실리콘질화막 박막에 비해 유전율은 높으나 누설전류밀도가 높고, 절연파괴강도가 낮아 DRAM의 커패시터용 재료로서 실용화가 되지 못하고 있다. 본 연구에서는 LPCVD법으로 형성시킨 $300{\AA}$ 두께의 $Ta_2O_5$ 유전체박막에 대해 후속열처리 또는 전극재료를 변화시켜 열악한 전기적 특성의 원인을 규명하고자 하였다. 그 결과 다결정 실리콘 전극의 경우 성막상태의 $Ta_2O_5$ 박막은 전극에 의한 환원반응에 의해 전기적 특성이 열화됨을 알 수 있었고, 이를 TiN 전극의 사용으로 억제시킬 수 있었다. 다결정 실리콘 전극의 경우 성막상태의 $Ta_2O_5$ 유전체는 누설정류밀도가 $10^{-1}A/cm^2$, 절연파괴강도가 1.5MV/cm 정도였으며, $800^{\circ}C$에서 $O_2$열처리를 하면 전기적 특성은 개선되나, 유전율이 낮아진다 TiN 전극을 채용할 경우 누설전류밀도 $10^{-6}~10^{-7}A/cm^2$, 절연파괴강도 7~12MV/cm 로 ONO(Oxide-Nitride-Oxide) 박막과 비슷한 $Ta_2O_5$ 고유전막을 얻을 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제4권7호
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• pp.759-766
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• 1994

본 연구에서는 Ta 박막 밑에 $SnO_{2}$박막층을 입혀서 $Ta/SnO_2$이중박막이 산화될 때 산소의 공급원을 2원화 함으로써 $Ta_2O_5$의 stoichiomitry를 향상시켜 $Ta_2O_5$박막 커패시터의 주설전류를 줄이고자 하였다. Tantalum을 실리콘 웨이퍼 위에 기판온도를 변화시켜 가면서 전자빔증착이나 스퍼터링 방밥으로 입히고 $500^{\circ}C$~$900^{\circ}C$에서 산화시켜 Al/$Ta_2O_5$p-Si/Al또는Al/$Ta_2O_5$/p-Si/Al과 같은 MIS형 커패시터를 만들어 유전상수 및 누설전류를 측정하였으며 XRD, AES, ESCA등을 이용하여 박막의 결정성 및 특성을 분석하였다. $SnO_{2}$박막층을 입힌 커패시터는$SnO_{2}$층을 입히지 않은 커패시터보다 10배 이상 큰 200정도의 유전상수 값을 나타내었다. 그리고 산화온도가 높으면 박막의 결정화로 인하여 유전상수는 증가하지아는 누설전류도 약간 증가하는 것이 확인되었다. 또한 높은 증착온도는 일반적으로 누설전류를 낮추는 것으로 나타났다. 특히 $SnO_{2}$층을 입힌 경우에 기판온도를 $200^{\circ}C$로 하고 $800^{\circ}C$에서 산화시켜 만든 커패스터의 경우에 $4 \times 10^{5}$V/cm의 전장강도에서 $10^{-7}A/\textrm{cm}^2$의 낮은 누설전류 값을 나타내었다. $Ta_2O_5$박막은 $700^{\circ}C$ 이상에서 박막이 결정되고, Ta /$SnO_{2}$ 이중박막을 산화시키면 처음에는 Ta박막과 $SnO_{2}$박막 계면에서 $SnO_{2}$로부터 Ta박막에 산소가 공급되지마는 점차 Sn이 Ta박막쪽으로 확산되어 결국에는 Ta-Sn-O계의 새로운 ternary oxide가 생성되는 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권5호
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• pp.521-527
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• 1998

Electrical conductivity of fluorite structure phases in the {{{{ {Y }_{0.8 } }}{{{{ { Ta}_{ 0.2} {O }_{1.7 }-MgO }} system has been studied. Electrical conductivity of 8mol% MgO doped {{{{ {Y }_{0.8 } }} {{{{ {Ta }_{0.2 } {O }_{1.7 } }} fluorite phase was lower than that of the undoped {{{{ {Y }_{0.8 } }}{{{{ {Ta }_{0.2 } {O }_{1.7 } }} When {{{{ { P}_{H2O } }} was increased electrical conductivity of {{{{ {Y }_{0.8 } }}{{{{ {Ta }_{0.2 } {O }_{1.7 } }} increased linealy with {{{{ { P}`_{H2O } ^{ {1 } over {2 } } }} The {{{{ {Y }_{0.8 } }}{{{{ {Ta }_{0.2 } {O }_{1.7 } }} fluorite phase exhibited higher electrical conductivity in wet atmosphere than in dry atmosphere. The identical trend was observed from the 8mol% MgO doped {{{{ {Y }_{0.8 } }}{{{{ {Ta }_{0.2 } {O }_{1.7 } }} fluorite phase.

• 산업기술연구
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• 제19권
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• pp.101-105
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• 1999

Ultra thin $Ta_2O_5$ gate dielectrics were prepared by RTMOCVD (rapid thermal metal organic chemical vapor deposition) using Ta source $TaC_{12}H_{30}O_5N$ and $O_2$ gaseous mixtures. As a result, $Ta_2O_5$ thin films showed significantly low leakage current compared to $SiO_2$ of identical thickness, which was due to the stabilization of the interfacial layer by NO ($SiO_xN_y$) passivation layer. The conduction of leakage current in $Ta_2O_5$ thin films was described by the hopping mechanism of Poole-Frenkel (PF) type.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1502-1504
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• 2003

최근 전자기기의 경박단소화 추세는 전자기기의 크기와 가격의 감소를 이끌었으며 이러한 추세는 앞으로 지속될 것이다. 이와 같은 현상으로 전자기기를 구성하는 요소의 절반이상을 차지하는 단위수동소자의 경우 소형화를 넘어 박막화 및 집적화가 절실히 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재 GHz 대역의 휴대용 무선통신 송 수신부 등에 사용되고 있는 기판이 $Al_2O_3$ 기판인 점을 고려하여 기판의 공통화를 위해 $Al_2O_3$ 기판 위에 Ta/$Ta_2O_5$/Ta 구조를 갖는 MIM 박막커패시터를 제작하여 그 특성을 고찰하였다. 모든 박막의 증착은 RF-magnetron reactive sputtering법에 의해 이루어졌으며, 유전체 열처리는 $700^{\circ}C$ 진공상태에서 60 sec 동안 수행하였다. XRD 분석결과, as-deposited $Ta_2O_5$ 박막은 열처리 후에 비정질상에서 결정질상으로 변환되었다. Ta/$Ta_2O_5$/Ta/Ti/$Al_2O_3$ 커패시터의 전기적 특성으로는 C-F, C-V, I-V 를 측정하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권4호
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• pp.405-410
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• 1996

The partial substitution of LiTaO3 with Al2O3 caused the variation of dielectric properties and a lower melting temperature yielding an easier growth of single crystal. The lattice constants and Raman band broadening were measured for the LiTaO3 solid solution in which the cations of Li+ and Ta5+ were partially substituted by Al3+ cation. The LiTaO3 type limit phases were obtained. ; Li1.15Al0.45Ta0.7O3 for cationic excess Li1.15Al0.45Ta0.7O3 for stoichiometry Li0.85Al0.05TaO3 for cationic deficit. The second phase was formed beyond the solubility limit. The limit phase (Li0.85Al0.05TaO3) in the region of cationic deficit showed the lowest Cuire temperature of 61$0^{\circ}C$ and melting point of 152$0^{\circ}C$ compared to the solid solutions in other regions (TMp=1$650^{\circ}C$, Tc=69$0^{\circ}C$ for LiTaO3)