• 자원환경지질
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• 제22권4호
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• pp.327-339
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• 1989

상동지역(上東地域), 순경(順鏡) 함광석(含鑛石) 페그마타이트에서는 석석(錫石)을 비롯하여 탄탈라이트-콜롬바이트, 그리고 함(含)Ta-금홍석(金紅石) 등(等)이 산출(産出)된다. 석석(錫石)은 산포상(散布狀)의 미정질(微晶質)에서부터 거정질(巨晶質)에 이르기까지 다양(多樣)하며, 일반적(一般的)으로 탄탈라이트-콜롬바이트, 함(含)Ta-금홍석(金紅石)과 공존(共存)하고 있다. 탄탈라이트-콜롬바이트는 미세맥(微細脈) 혹은 용리상능(溶離狀能)로서 석석결정(錫石結晶)에 배태(胚胎)되며 간혹 독립광물(獨立鑛物)로서 석영(石英)에 수반(隨伴)되는 경우가 있다. 함(含)Ta-금홍석(金紅石)은 상기(上記)한 광물(鑛物) 중 최후기상(最後期相)으로서 석영(石英)을 수반(隨伴)하는 세맥상(細脈狀)으로 산출(産出)된다. 석석(錫石)에서 ${\Sigma}Ta^{+5}$, $Nb^{+4}$, $Ti^{+4}$ 및 Fe*은 $Sn^{+4}$과 부(負)의 상관관계(相關關係)로 치환(置換)에 전적(全的)으로 관계(關係)하고 있으며, 0.01-0.15mol.% 까지 치환(置換)하고 있다. $Ta^{+5}$와 $Nb^{+5}$는 Fe* 쌍치환관계(雙置換關係)이며 $Ta^{+5}$는 $Ti^{+4}$와 화학적(化學的) 친화관계(親化關係)로서 밀접(密接)히 수반(隨伴)된다. 이상구조(異常構造)가 발달(發達)된 석석(錫石)은 결정(結晶)의 내핵(內核)에서부터, 외각(外殼)으로 갈수록 Ta/Nb 비(比)가 증가(增加)하며, 이는 온도(溫度)의 하강(下降)에 따른 Ta의 참여효과(參與效果) 가 높아지는데 기인(起因)된다. 함(含)Ta-금홍석(金紅石)은 $TiO_2$:57.41-86.00wt.%, $Ta_2O_5$:5.08-21.51 wt.%, $Nb_2O_5$:1.60-6.81 wt.%, FeO*:2.06-5.85 wt.% 그리고 $SnO_2$:1.74-10.35 wt.%의 화학조성(化學造成)으로 구성(構成)되어 있다. 본 광물(鑛物)은 탄탈라이트-콜롬바이트에 비(比)하여 Ta/Ta+Nb의 비(比)가 높다. 탄탈라이트-콜롬바이트의 화학조성(化學造成)에 의하면, Ta/Ta+Nb가 증가(增加)하고, Mn/Mn+Fe*는 감소(減少)하는 분결경향(分結傾向)을 보여 주고 있다. 이것은 분결작용(分結作用)이 진행(進行)되는 동안 Ta의 활동도(活動度)가 증가(增加)되는 것으로 Li과 F가 고갈(枯渴)되고, Be과 P가 풍부(豊富)한 환경(環境)을 지시(指示)하는 것이다. 이와같은 환경(環境)은 순경(順鏡) 페그마타이트에 Li과 F 운모(雲母)의 부재(否在)와 탄탈라이트와 녹주석(綠柱石)이 석석(錫石) 광화작용(鑛化作用)과 밀접(密接)히 수반(隨伴)되는 것과 일치(一致)하는 것이다. 본 페그마타이트는 Ta-Be 복합형(複合型)의 페그마타이트로서 석석(錫石)은 탄탈라이트-콜룸바이트, 녹주석(綠柱石) 등(等)의 분결작용(分結作用)을 수반(隨伴)하며 형성(形成)되었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권3호
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• pp.357-363
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• 1995

PECVD(Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 증착한 $Ta_{2}$O_{5}$ 박막의 전기적 특성과 미세구조에 미치는 RTA(Rapid Thermal annealing) 후속 고온 열처리의 영향을 조사하였다. $Ta_{2}$O_{5}$ 박막의 미세구조와 interface 거동을 관찰하기 위하여XRD(X-ray Diffractometer), TEM(Transmission Electron Microscope), AES(Auger Electron Spectroscope) 분석을 실시하였으며, 전기적 특성을 관찰하기 위하여 I-V, C-V 측정을 하였다. $600^{\circ}C$에서 60초간 열처리를 실시하였을 경우 가장 우수한 유전 특성 및 누설 전류 특성을 보였으며, 유전 상수는 26이었고 누설 전류는 5 $\times$ $10^{-11}$A/$cm^{2}$이었다. $600^{\circ}C$ 이상의 온도에서 행한 열처리에 의하여 박막의 누설 전류와 유전 특성은 복합적으로 영향을 받았음을 알 수 있었다. 이는 $600^{\circ}C$의 열처리에서 이루어지고있는 박막의 결함감소와 고밀화 현상과 함께 80$0^{\circ}C$ 이상의 열처리에서 발생하는 조밀육방정 결정 구조를 가지는 $\delta$-$Ta_{2}$O_{5}$의 결정화에 기인함을 알 수 있었다. 또한 TEM과 AES분석 결과로부터 이들 박막의 누설 전류와 유전상수의 변화는 열처리에 의하여 일어나는 Ta-O-Si transition층의 생성과 성장에 기인함을 알 수 있었다. 따라서 $Ta_{2}$O_{5}$ 박막의 전기적 특성의 변화는 RTA 후속 열처리에 따른 계면 반응과 결정화 그리고 박막의 조밀화에 그 영향이 있음을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1424-1426
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• 1997

저전압 구동이 가능한 교류구동형 박막전기발광소자를 구현하기 위해 높은 유전상수를 가지며 특히 광학적 굴절률이 발광박막과 유사하여 광학적 특성 개선에도 효과적인 것으로 알려져 있는 $Ta_2O_5$를 제조하였다. $Ta_2O_5$박막은 rf-magnetron sputtering방법으로 형성하였으며 기판온도, working pressure, 박막의 두께에 따른 전기적인 특성을 조사하였다. 10mTorr에서 제조된 $Ta_2O_5$박막은 $22{\sim}26$의 비유전율을 보였고, 유전손실은 $0.007{\sim}0.03(1kHz{\sim}10kHz)$의 값을 보였다. $100^{\circ}C$에서 제조된 박막의 전하저장용량은 $7.9{\mu}C/cm^2$이었다. 제조된 박막의 항복전압은 인가 전압의 극성에 의존하며, 전류특성은 기판온도와 200nm와 300nm의 두께에서는 $V^{1.95}{\sim}V^{2.35}$에 비례하는 space charge limited current특성을 보였고, 400nm에서는 Poole Frenkel특성을 보였다. 이상의 결과로 TFEL소자에 응용에 적합한 $Ta_2O_3$ 박막은 $200^{\circ}C$에서 증착되고 200nm와 300nm인 것으로 나타났으며, 제조된 MIS구조(ITO-$Ta_2O_5$-ZnS-Al)의 ACTFEL소자에서의 전도전하는 각각 $13uC/cm^2$, $8.3uC/cm^2$로 조사되었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.633-638
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• 1995

열산화 및 PECVD법으로 p-type(100)Si wafer위에 $Ta_2O_{5}$, 박막을 형성한 후 이들 박막의 전기적 특성과 박막응력 상호간의 관계를 연구하였다 열산화 시편의 경우 dc magnetron sputtering법으로 Ta을 증착시킨 후에 산화온도와 시간을 변수로 열산화시켜 박막을 형성시켰으며 PECVD 시편의 경우 RF power density를 변화시켜가면서 박막을 형성시켰다. 이들 박막의 전기적 특성과 박막응력을 조사하여 전기적 특성과 박막응력 상호간의 관계를 조사한 결과 열산화 박막의 경우 누설전류와 박막응력은 독립적인데 반해 PECVD 박막의 경우 박막응력의 절대값은 누설전류가 증가함에 따라 증가하였다.

• 한국진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.40-45
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• 2003

양질의 $Ta_2O_5$ 박막을 양극산화법으로 제작 할 수 있음을 보였다. 양극산화 직후 이 비정질 박막의 두께가 750 $\AA$ 일 때 굴절율은 2.1~2.2, 유전율은 25 이상 그리고 1 MV$\textrm{cm}^{-1}$의 전기장에서 누설전류가 $10^{-8}$ /A$\textrm{cm}^{-2}$ 이하인 우수한 전기적 특성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이 $Ta_2O_5$ 5/ 박막으로 MIM소자를 제작하였을 때, 완벽한 전류-전압 대칭성을 볼 수 있었다. 이러한 MIM소자는 새로운 방법의 양극산화법과 열처리 기법으로 만들 수 있는바 상위 전극의 종류와 열처리 조건에 따른 이 MIM소자의 특성에 관하여서 논의하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.259-259
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• 2016

반도체 산업 전반에 걸쳐 이루어지고 있는 연구는 소자를 더 작게 만들면서도 구동능력은 우수한 소자를 만들어내는 것이라고 할 수 있다. 따라서 소자의 미세화와 함께 트랜지스터의 구동능력의 향상을 위한 기술개발에 대한 필요성이 점차 커지고 있으며, 고유전(high-k)재료를 트랜지스터의 게이트 절연막으로 이용하는 방법이 개발되고 있다. High-k 재료를 트랜지스터의 게이트 절연막에 적용하면 낮은 전압으로 소자를 구동할 수 있어서 소비전력이 감소하고 소자의 미세화 측면에서도 매우 유리하다. 그러나, 초미세화된 소자를 제작하기 위하여 high-k 절연막의 두께를 줄이게 되면, 전기적 용량(capacitance)은 커지지만 에너지 밴드 오프셋(band-offset)이 기존의 실리콘 산화막(SiO2)보다 작고 또한 열공정에 의해 쉽게 결정화가 이루어지기 때문에 누설전류가 발생하여 소자의 열화를 초래할 수 있다. 따라서, 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 게이트 절연막 엔지니어링을 통해서 누설전류를 줄이면서 전기적 용량을 확보할 수 있는 연구가 주목받고 있다. 본 실험에서는 high-k 물질인 Ta2O5와 SiO2를 적층시켜서 누설전류를 줄이면서 동시에 높은 캐패시턴스를 달성할 수 있는 게이트 절연막 엔지니어링에 대한 연구를 진행하였다. 먼저 n-type Si 기판을 표준 RCA 세정한 다음, RF sputter를 사용하여 두께가 Ta2O5/SiO2 = 50/0, 50/5, 50/10, 25/10, 25/5 nm인 적층구조의 게이트 절연막을 형성하였다. 다음으로 Al 게이트 전극을 150 nm의 두께로 증착한 다음, 전기적 특성 개선을 위하여 furnace N2 분위기에서 $400^{\circ}C$로 30분간 후속 열처리를 진행하여 MOS capacitor 소자를 제작하였고, I-V 및 C-V 측정을 통하여 형성된 게이트 절연막의 전기적 특성을 평가하였다. 그 결과, Ta2O5/SiO2 = 50/0, 50/5, 50/10 nm인 게이트 절연막들은 누설전류는 낮지만, 큰 용량을 얻을 수 없었다. 한편, Ta2O5/SiO2 = 25/10, 25/5 nm의 조합에서는 충분한 용량을 확보할 수 있었다. 적층된 게이트 절연막의 유전상수는 25/5 nm, 25/10 nm 각각 8.3, 7.6으로 비슷하였지만, 문턱치 전압(VTH)은 각각 -0.64 V, -0.18 V로 25/10 nm가 0 V에 보다 근접한 값을 나타내었다. 한편, 누설전류는 25/10 nm가 25/5 nm보다 약 20 nA (@5 V) 낮은 것을 확인할 수 있었으며 절연파괴전압(breakdown voltage)도 증가한 것을 확인하였다. 결론적으로 Ta2O5/SiO2 적층 절연막의 두께가 25nm/10nm에서 최적의 특성을 얻을 수 있었으며, 본 실험과 같이 게이트 절연막 엔지니어링을 통하여 효과적으로 누설전류를 줄이고 게이트 용량을 증가시킴으로써 고집적화된 소자의 제작에 유용한 기술로 기대된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권2호
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• pp.35-40
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• 2010

CCS방법이 적용된 off-axis RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 증착된 $Ta_2O_5-SiO_2$의 유전체 박막에 관하여 연구를 하였다. 1500 ${\mu}m$ 의 간격으로 비유전율 및 유전손실을 측정하여 $Ta_2O_5-SiO_2$에 조성의 변화에 따른 유전특성의 변화를 나타내었다. 1MHz 에서 높은 유전상수(k~19.5) 와 낮은 유전손실(tan${\delta}$<0.05)을 보이는 영역들을 찾았는데, 이는 증착된 기판($75{\times}25mm^2$ sized Pt/Ti/$SiO_2$(100))에서 $SiO_2$/Si 타겟 영역으로부터 각각 16 mm, 22 mm 떨어진 영역에서 찾을 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제15권3호
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• pp.192-198
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• 2006

In this study, the light addressable potentiometric sensors (LAPS) with $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}/Si$, and $Ta_{2}O_{5}/SiO_{2}/Si$ structures were fabricated. The penicillinsae was immobilized on the devices to hydrolyze the penicillin using self-assembled monolayer (SAM) method. Then response characteristics according to the penicillin concentrations were measured and compared. The measuring system was simplified by using LabVIEW. The pH response characteristics of fabricated devices are 56 mV/pH ($Si_{3}N_{4}$ sensing membrane) and 61 mV/pH ($Ta_{2}O_{5}$ sensing membrane). The sensitivity of sensor by enzyme reaction result of the enzyme reaction were 60 mV/decade and 74 mV/decade for $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}/Si$ and $Ta_{2}O_{5}/SiO_{2}/Si$ structure, respectively, in the range of $0.1\;mM{\sim}10\;mM $of the penicillin concentration.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2002년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.148.2-148
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• 2002

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권2호
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• pp.67-72
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• 2004

The microwave dielectric properties and microstructure of the (1-x)$Mg_4Ta_2O_{9-x}TiO_2$(X=0, 0.3, 0.4) ceramic were, investigated. The specimens were prepared by the conventional mixed oxide method with sintering temperature of $1350^{\circ}C$∼$1425^{\circ}C$. According to the XRD patterns, the (1-x)$Mg_4Ta_2O_{9-x}TiO_2$(X=0, 0.3, 0.4) ceramics have the $Mg_4Ta_2O_{9}$ phase(hexagonal). The dielectric constant($\varepsilon$$_{\gamma}$) and density increased with sintering temperature and mole fraction of x. To improve the quality factor and the temperature coefficient of resonant frequency, TiO$_2$($\varepsilon_{r}$=100, $Q{\times}f_{r}$=40,000GHz, $\tau$$_{f}$=＋450 ppm/$^{\circ}C$) was added in $Mg_4Ta_2O_{9}$ ceramics. In the case of the $0.7Mg_4Ta_2O_{9}$-$0.3TiO_2$ and the $0.6Mg_4Ta_2O_{9}$-$0.4TiO_2$ceramics sintered at $1400^{\circ}C$ for 5hr., the microwave dielectric properties were $\varepsilon$$_{\gamma}$=11.72, $Q{\times}f_{r}$=126,419GHz, $\tau_{f}$=-31.82 ppm/$^{\circ}C$ and $\varepsilon_{r}$=12.19, $Q{\times}f_{r}$=109,411GHZ, $\tau$$_{f}$= -17.21 ppm/$^{\circ}C$, respectively.