• 제목/요약/키워드: $Ta_2O_5$ thin film

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UV 노광과 RTA 공정의 도입이 Sol-Gel 법으로 제조한 강유전성 Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 박막의 결정성 및 유전/전기적 특성에 미치는 영향 (Effects of the Introduction of UV Irradiation and Rapid Thermal Annealing Process to Sol-Gel Method Derived Ferroelectric Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 Thin Films on Crystallization and Dielectric/Electrical Properties)

  • 김영준;강동균;김병호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.7-15
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    • 2004
  • The ferroelectric SBT thin films as a material of capacitors for non-volatile FRAMs have some problems that its remanent polarization value is relatively low and the crystallization temperature is quite high abovc 80$0^{\circ}C$. Therefore, in this paper, SBTN solution with S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_{1.8}$N $b_{0.2}$$O_{9}$ composition was synthesized by sol-gel method. Sr(O $C_2$ $H_{5}$)$_2$, Bi(TMHD)$_3$, Ta(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$and Nb(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$ were used as precursors, which were dissolved in 2-methoxyethanol. SBTN thin films with 200 nm thickness were deposited on Pt/Ti $O_2$/ $SiO_2$/Si substrates by spin-coating. UV-irradiation in a power of 200 W for 10 min and rapid thermal annealing in a 5-Torr-oxygen ambient at 76$0^{\circ}C$ for 60 sec were used to promote crystallization. The films were well crystallized and fine-grained after annealing at $650^{\circ}C$ in oxygen ambient. The electrical characteristics of 2Pr=11.94 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$, Ps+/Pr+=0.54 at the applied voltage of 5 V were obtained for a 200-nm-thick SBTN films. This results show that 2Pr values of the UV irradiated and rapid thermal annealed SBTN thin films at the applied voltage of 5 V were about 57% higher than those of no additional processed SBTN thin films. thin films.lms.s.s.

열산화법으로 형성한 탄탈륨 산화막의 전기적 특성 (Electric Characteristics of Tantalum Pentoxide Thin Film Formed by Thermal Oxidation)

  • 홍영호;박효덕;전춘배;이덕동;김봉렬
    • 전자공학회논문지A
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    • 제29A권3호
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    • pp.87-95
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    • 1992
  • The electrical characteristics of Al/TaS12TOS15T/SiOS12T/Si metal insulator-semiconductor (MIS) capacitors were studied. Tantalum pentoxide thin films on SiOS12T/p-Si substrate have been prepared by thermal oxidation at 450-$600^{\circ}C$ of sputter deposited tantalum films. Composition and structures of the tantalum oxide films were examined by AES and XRD. From the C-V analysis, dielectric constant of TaS12TOS15T which were oxidized at 55$0^{\circ}C$ for 1h in OS12T were 18-23, the value depending on the oxidation and annealing temperature. The leakage current density was found to be about 10S0-10T-10S0-9T A/cmS02T at an applied electric field of 1 MV/cm. The dielectric breakdown strength of the tantalum oxide films annealed at 100$0^{\circ}C$ were in the range from 2.5MV/cm to 2.8 MV/cm.

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플라즈마 원자층증착법에 의해 제조된 강유전체 SrBi2Ta2O9박막의 특성 (Characteristics of Ferroelectric SrBi2Ta2O9 Thin Films deposited by Plasma-Enhanced Atomic Layer Deposition)

  • 신웅철;류상욱;유인규;윤성민;조성목;이남열;유병곤;이원재;최규정
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.35-35
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    • 2003
  • Recent progress in the integration of the ferroelectric random access memories (FRAM) has attracted much interest. Strontium bismuth tantalate(SBT) is one of the most attractive materials for use in nonvolatile-memory applications due to low-voltage operations, low leakage current, and its excellent fatigue-free property. High-density FRAMs operated at a low voltage below 1.5V are applicable to mobile devices operated by battery. SBT films thinner than 0.1 #m can be operated at a low voltage, because the coercive voltage (Vc) decreases as the film thickness is reduced. In addition, the thickness of the SBT film will have to be reduced so it can fit between adjacent storage nodes in a pedestal type capacitor in future FRAMs.

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Bi$_{4}$Ti$_{3}$O$_{12}$ 박막의 제작과 그 특성에 관한 연구 (Preparation of a Bi$_{4}$Ti$_{3}$O$_{12}$ Thin Film and Its Electrical Properties)

  • 강성준;장동훈;민경진;김성진;정양희;윤영섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권4호
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    • pp.7-14
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    • 2000
  • Bi/sub 4/Ti/sub 3/O/sub 12/ (BIT) 박막을 acetate 계 precursor 를 이용한 sol-gel 법으로 제작한 후, 구조적 및 전기적 특성을 조사하여 NVFRAM (Won-Volatile Ferroelectric RAM)으로의 응용가능성을 조사하였다. DT-TG (Differential Thermal-Thermal Gravimetric) 분석으로 drying 온도와 annealing 온도가 각각 400℃ 와 650℃ 인 BIT 박막의 열처리조건을 확립하였다. Pt/Ta/Sio/sub 2//Si 기판 위에 제작된 BIT 박막은 완전한 orthorhombic perovskite상을 가지며, 입자크기가 약 100nm 이고 표면 거칠기는 약 70.2Å 으로 비교적 치밀한 형상을 나타내었다. 10㎑ 의 주파수에서 비유전률과 유전손실은 각각 176 과 0.038 이었으며, 100 ㎸/cm 의 전기장에서 누설전류밀도는 4.71㎂/㎠ 이었다. ±250㎸/㎝ 에서 이력곡선을 측정한 결과, 잔류분극 (Pr)과 항전계 (Ec)는 각각 5.92μC/㎠ 과 86.3㎸/㎝ 이었다. BIT 박막에 ±5V 의 사각펄스를 인가하여 피로특성을 측정한 결과, 잔류분극은 초기값 5.92μC/㎠ 에서 10/sup 9/회에서는 3.95μC/㎠ 로 약 33% 감소하였다.

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박막 다이오드의 전기적 특성에 미치는 전극 구조의 영향 (Effect of electrode structure on electrical properties of thin film diode)

  • 홍성제;이찬재;김원근;한정인
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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    • pp.73-76
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    • 2002
  • 박막 다이오드의 전기적 특성에 미치는 전극 구조의 영향을 관찰하였다. 박막 다이오드는 하부전극-절연층($Ta_{2}O_{5}$)-상부전극의 3층 구조로 설계 및 제작하였고, 하부 전극으로 Ta, 상부 전극으로 Cr 및 Ti를 각각 사용하였다. Cr을 상부 전극으로 사용한 결과 비대칭비가 1.8인 높은 비대칭 특성을 나타내었다. 그러나 Ti 상부 전극의 경우 반대의 경향을 나타내었다. 이들을 각각 $150^{\circ}C$에서 열처리한 결과 Cr 상부 전극 다이오드는 비대칭비가 1.4로 여전히 비대칭 경향을 나타내었으나, Ti 상부 전극의 박막 다이오드는 비대칭비가 1.1로 대칭에 가까운 우수한 특성을 나타내었다.

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Sol-Gel 법으로 형성한 $Ta_{2}O_{5}$ 게이트 ISFET의 pH 드리프트 특성 (pH-Drift Characteristics of Sol-Gel-Deposited $Ta_{2}O_{5}$-Gate ISFET)

  • 권대혁;조병욱;김창수;손병기
    • 센서학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.15-20
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    • 1996
  • 감지막 내부로의 수소이온 확산은 pH-ISFET에서 드리프트로 작용하므로 초박막화된 감지막은 드리프트 시간을 최소화할 것이라는 새로운 인식을 가지고 pH-ISFET의 최대 단점인 드리프트 특성을 개선하기 위하여 sol-gel법으로 $Ta_{2}O_{5}$ 수소이온 감지막을 약 $70{\AA}$정도로 초박막화시킨 ISFET를 제조하고 그 동작특성을 조사하였다. 제조한 $Ta_{2}O_{5}$ 게이트 pH-ISFET는 약 59 mV/pH의 높은 감도를 나타내었고, pH $3{\sim}11$ 범위에서 pH에 따른 ISFET의 출력전압변화는 우수한 선형성을 나타내었으며, 또한 출력전압의 변동에 의한 평균 pH 드리프트는 약 0.06 pH/day로서 비교적 작은 값을 나타내었다.

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The study on the thickness change of tantalum oxide as voltage drop in electrolyte

  • Hur, Chang-Wu;Lee, Kyu-Chung
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권4호
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    • pp.453-456
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    • 2010
  • Tantalum oxide ($Ta_2O_5$) films are of considerable interest for a range of application, including optical waveguide devices, high temperature resistors, and oxygen sensors. In this paper, we establish an anode oxidation process of tantalum thin film. The voltage drop in the electrolyte is affected not in voltage change but in current change. If the voltage drop in the electrolyte is same with cathode oxidation voltage, the current changes logarithmically in proportion to the voltage drop in interface of tantalum oxide and electrolyte. As a result of the measurement on the electrical property of tantalum oxide thin film, when the thickness of the insulator film is $1500{\AA}$, the breakdown voltage is 350volts and dielectric constant is 29.

Ferroelectric Properties of SBT Capacitor with Annealing Times

  • Cho, Choon-Nam;Lee, Joon-Ung
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제5권2호
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    • pp.66-70
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    • 2004
  • The Sr$\_$0.7/Bi$\_$2.3/Ta$_2$O$\_$9/(SBT)thin films are deposited on Pt-coated electrode (Pt/TiO$_2$/SiO$_2$/Si) using a RE magnetron sputtering method. The ferroelectric properties of SBT capacitors with annealing times were studied. As a result of conducting the X-ray diffraction analysis and the electron microscopy analysis, the perovskite phase began to grow from 10 minutes after annealing the specimen, and excellent crystallization was accomplished at 60 minutes after annealing the specimen. The remanet polarization (2P$\_$r/) value and the coercive electric field (E$\_$c/) of the SBT thin film specimen showed the most excellent characteristics at 60 minutes after annealing the specimen, which were approximately 12.40 C/$\textrm{cm}^2$ and 30 kV/cm, respectively. The leakage current density of the SBT thin film specimen as annealed for 60 minutes was approximately 2.81${\times}$10$\^$-9/A/$\textrm{cm}^2$.

Ta2O5 박막증착에서 플라즈마 전 처리를 통한 Polycarbonate와 Polyethersulphone 기판의 표면 개질 (The Plasma Modification of Polycarbonate and Polyethersulphone Substrates for Ta2O5 Thin Film Deposition)

  • 강삼묵;윤석규;정원석;윤대호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.38-41
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    • 2006
  • Surface of PC (Polycarbonate) and PES (Polyethersulphone) treated by plasma modification with rf power from 50 W to 200 W substrates in Ar (3 sccm), $O_2$ (12 sccm) atmosphere. From the results of modified substrates in XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), the ratio of oxide containing bond increased with rf power. As the rf power was 200 W, the contact angle was the lowest value of 14.09 degree. And the datum from AFM (Atomic Force Microscopy), rms roughness value of PES and PC substrates increased with rf power. We could deposit $Ta_2O_5$ with good adhesion on plasma treated PES and PC substrates using by in-situ rf magnetron sputter.

중합 박막 트랜지스터를 위한 $Ta_2O_5$ 유전체 접합의 자기조립 단분자막의 특성 (Characteristics of Self assembled Monolayer as $Ta_2O_5$ Dielectric Interface for Polymer TFTs)

  • 최광남;곽성관;정관수;김동식
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권1호
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    • pp.1-4
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    • 2006
  • 중합 박막 트랜지스터의 특성은 유기 반도체에 앞서 게이트유전체 표면의 화학적 변형에 의해 조절 가능하다. 화학적 처리는 자기조립 단분자막 형태의 유전물질과 함께 파생된 tantalum pentoxide($Ta_2O_5$) 표면으로 구성된다. Octadecyl trichlorosilane(OTS), hexamethyldisilazane (HMDS), aminopropyltreithoxysilane(ATS) 자기조립 단분자막의 성장은 중합체로 결합된 poly-3-hexylthiophene(P3HT)의 분위기에서 $0.01\sim0.06cm2/V{\cdot}s$의 이동도로 진행되었다. 이동도 향상 메커니즘은 중합체와 자기조립 단분자막 사이의 분자 상호작용에 영향을 미치는 것으로 확인하였다. 이는 향후 ploymer TFT의 유전박막 중 하나로서 유용하게 사용 될 것이다.