• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제1권1호
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• pp.22-25
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• 2000

Polycrystalline SBTN layered ferroelectric thin film with various Nb mole ratios were prepared by sol-gel method Pt/ $SiO_2$/Si (100) substrates. The films were annealed at different temperature and characterized in terms of phase and microstructure. The films were crystallized with a high (105) diffraction intensity and had rodike structure, SBTN films fired at 800$^{circ}C$ revealed standard hysteresis loops with no fatigue for up to 10$^{10}$ cycles. At an applied voltage of 5V the dielectric constant($varepsilon$) , dissipation factor (tan $delta$), remanent polarization(ZPr) and coercive field(Ec) of typical S $r_{0.8}$B $i_{2.3}$(T $a_{1-x}$ N $b_{x}$) $O_{9+}$$alpha$/ thin film(x=0.1) prepared on Pt/ $SiO_2$/Si (100) were about 277.7, 0.042, 3.74$mu$C/$textrm{cm}^2$, and 24.8kv/cm respectively.ly.y. respectively.ly.y.y..

• 한국자기학회지
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• 제14권5호
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• pp.163-168
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• 2004

나노 두께의 NiFe의 자기적 특성을 살펴보기 위해 Si(100)/ $SiO_2$(200 nm)/Ta(5 nm)/N $i_{80}$F $e_{20}$(1～15 nm)의 구조를 ICP형 헬리콘 스퍼터로 제작하였다. 제작된 시편의 자기적 물성은 SQUID를 이용하여 $\pm$50 Oe에서의 4.2K와 300K에서 각각의 M-H loop를 측정하여 자기탄성에너지 변화와 보자력을 확인하였다. 또한 SQUID로 4.2K-300K에서의 M-T curve를 통해 온도에 따른 포화자화를 두께에 따라 살펴보았다. TEM을 사용하여 제작된 시편의 각 계면간의 미세구조를 살펴보았다 나노두께의 NiFe는 3 nm 이하에서는 $B_{bulk}$=0, $B_{surf}$=-3${\times}$$10^{-7}$(J/$m^2$)의 자기 탄성계수를 보였으며, 보자력은 급격히 증가하는 것을 확인하였다. 나노 두께의 퍼말로이는 계면효과에 의해서 벌크특성과 다른 자기탄성계수, 보자력, Ms의 변화가 발생하였다. 따라서 나노급 소자를 제작할 때 이러한 변화를 고려하여 설계하여야 하였다.

• 한국진공학회지
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• 제2권2호
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• pp.246-254
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• 1993

DRAM 커패시터에서 축정용량을 증대시키기 위한 기초연구로서 2가지 방법을 시도하였다. 첫째로, 커패시터의 유효 표면적을 증대시키기 위해 HSG(hemispherical grain)와 rugged 형태의 표면형상을 갖는 폴리실리콘 전극을 저압 화학기상증착법을 이용하여 제잘하였다. 그 결과 기존의 평평한 폴리실리콘 전극에 비하여 유효면적이 증대된 폴리실리콘 전극이 형성되었다. 둘째로, 고유 전상수를 갖는 $Ta_2O_5$ 박막을 각각의 전극에 플라즈마 화학기상증착법으로 증착시키고 후열처리한 후 전기적 특성변화를 조사하였다. MIS(metal-insulator-semiconductor) 구조의 커패시터를 제작하여 전기적 특성을 측정한 결과, HSG와 rugged 형상의 표면을 갖는 전극에서 기존의 평평한 표면을 갖는 전극에 비하여 축전용량은 1.2~1.5배까지 증대하였으나, 주설전류는 표면적의 증가에 따라 함께 증가함을 보였다. TDDB 특성에서도 HSG와 rugged 형상의 표면을 갖는 전극들이 평평한 표면형상에 비하여 더 열화되었음을 보여주었다. 이상과 같은 결과는 $Ta_2O_5$ 유전박막을 이용한 차세대 DRAB 커패시터 연구에 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 본다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.28.2-28.2
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• 2011

Resistance random access memory (ReRAM) is a promising candidate for next-generation nonvolatile memory because of its advantageous qualities such as simple structure, superior scalability, fast switching speed, low-power operation, and nondestructive readout. We investigated the resistive switching behavior of tantalum oxide that has been widely used in dynamic random access memories (DRAM) in the present semiconductor industry. As a result, it possesses full compatibility with the entrenched complementary metal-oxide-semiconductor processes. According to previous studies, TiN is a good oxygen reservoir. The TiN top electrode possesses the specific properties to control and modulate oxygen ion reproductively, which results in excellent resistive switching characteristics. This study presents fully room temperature fabricated the TiN/$TaO_x$/Pt devices and their electrical properties for nonvolatile memory application. In addition, we investigated the TiN electrode dependence of the electrical properties in $TaO_x$ memory devices. The devices exhibited a low operation voltage of 0.6 V as well as good endurance up to $10^5$ cycles. Moreover, the benefits of high devise yield multilevel storage possibility make them promising in the next generation nonvolatile memory applications.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권6호
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• pp.120-126
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• 1996

In the present study, we have studied on the characteristics of BST thin films with various Ba/Sr ratios by using sol-gel method. Barium-acetate, strontium-acetate and titanium isopropoxide are used as starting materials to fabricate BST thin films by sol-gel method. The fabrication conditions are estabilished through the TG-dT analyses and XRD measurements. BST thin films with the Ba/Sr ratios of 90/10, 70/30, 50/50 and 30/70 were deposited on the Pt/Ta/SiO$_{2}$Si substrate with the estabilished sol-gel process, and their characteristics were examined. The relative permittivity and the leakage current density at 5V vary from 287 to 395 and from 2.3 to 220${\mu}$A/cm$^{2}$, respectively, with various Ba/Sr ratio. Among the films investigatd in this research, BST (70/30) thin film shows the best relative permittivity and dielectric loss of BST (70/30) thin film are 395 and 0.045, respectively and the leakage current density at 5V is 2.3${\mu}$A/cm$^{2}$.

• 한국진공학회지
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• 제8권3A호
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• pp.231-237
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• 1999

$SrBi_{22.4}Ta_2O_9$ (SBT) thin films of 70~150 nm thickness were prepared on platinized silicon substrates by Liquid Source Misted Chemical Deposition (LSMCD) process, and their microstructure, feroelectric and leakage current characteristics were investigated. By annealing at $800^{\circ}C$ for 1 hour in oxygen ambient, SBT films were fully crystallized to the Bi layered perovskite structure without preferred orientation. The grain size of the LSMCD- derived SBT films was about 100nm, and was not varied with the film thickness. $2P_r$ and $E_c$ of the SBT films increased with decreasing the film thickness, and the 70nm-thick SBT film exhibited $2P_r$ of 17.8 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and $E_c$ of 74kV/cm at applied voltage of 5V. Within the film thickness range of 70~150nm, the relative dielectric permittivity of the LSMCD-derived SBT film decreased with decreasing the film thickness. Leakage current densities lower than $10^{-7}\textrm{A/cm}^2$ at 5V were observed in the SBT films thicker than 125nm.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.435-443
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• 2001

As power durable RF SAW filters, AL-(0∼2wt%)Cu alloy multi-layered thin electrodes were deposited on 42° LiTaO$_3$ piezoelectric substrates by magnetron sputtering process, and then ladder-type RF SAW filters, satisfying the electrical specification of CDMA transmission band, were fabricated through optimizing SAW resonator structures. The temperature of film electrodes in SAW filter was increased with RF power, and reached the maxima to cause a failure of SAW filters at the cut-off frequencies of the RF filter band. As RF power increases, the electrodes of Al-Cu alloy showed higher power durability than that of pure Al. The multi-layer laminated film of Al-1wt.% Cu/Cu/Al-1wt%Cu resulted in the best power durability up to 4W of RF power. Every film electrode, however, was destroyed within seconds whenever applying a critical RF power to SAW filters, regardless of the composition and structure of film electrodes. The breakdown of film electrodes under FR power seems to believe due to the fatigue of electrodes caused by repetitive cyclic stress of surface acoustic wave, which is amplified as RF power increases.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권1호
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• pp.28-32
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• 2005

이중 이온빔 스퍼터링(Dual ion-Beam Sputtering, DIBS)과 단일 이온빔 스피터링(Single ion-Beam Sputtering, SIBS)을 사용하여 기판의 온도와 보조 이온빔 에너지 변화에 따라 $Ta_{2}O_{5}$ 박막의 광학적 특성과 박막에 존재하는 응력의 변화에 과해 관찰하였다. SIBS 방법에 의해 증착되어진 박막의 굴절률은 150^{circ}C$에서 최고 2.144를 나타내었으며, $150^{circ}C$ 이상에서는 감소하였다. DIBS 방법에 의해 증착된 732린 박막은 기판의 온도가 증가함에 따라 $200^{circ}C$에서 최고 2.117의 굴절률을 나타내었다. $100^{circ}C$ 미만의 저온 DIBS 증착은 박막에 존재하는 응력을 낮추었으나 100^{circ}C 이상의 고온 증착시에는 박막에 존재하는 응력이 켰다. 보조 이온빔 어시스트 한 경우, 보조 이온빔 에너지가 250V에서 350V로 증가함에 따라 증착된 T놀달 박막의 굴절률은 2.185로 증가하였으나, $350\~650V$인 구간에서는 굴절률이 감소하는 경향을 나타냈다. 또한, 보조 이온빔 에너지가 증가함으로써 박막에 존재하는 응력이 감소하여 650 V에서 0.1834 GPa를 나타내었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권5호
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• pp.474-481
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• 2018

We propose a polarization phase-shifting technique to investigate the thickness of $Ta_2O_5$ thin films deposited on BK7 substrates, using a modified Sagnac interferometer. Incident light is split by a polarizing beam splitter into two orthogonal linearly polarized beams traveling in opposite directions, and a quarter-wave plate is inserted into the common path to create an unbalanced phase condition. The linearly polarized light beams are transformed into two circularly polarized beams by transmission through a quarter-wave plate placed at the output of the interferometer. The proposed setup, therefore, yields rotating polarized light that can be used to extract a relative phase via the self-reference system. A thin-film sample inserted into the cyclic path modifies the output signal, in terms of the phase retardation. This technique utilizes three phase-shifted intensities to evaluate the phase retardation via simple signal processing, without manual adjustment of the output polarizer, which subsequently allows the thin film's thickness to be determined. Experimental results show that the thicknesses obtained from the proposed setup are in good agreement with those acquired by a field-emission scanning electron microscope and a spectroscopic ellipsometer. Thus, the proposed interferometric arrangement can be utilized reliably for non-contact thickness measurements of transparent thin films and characterization of optical devices.

• 한국음향학회지
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• 제16권2호
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• pp.89-94
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• 1997

아황산가스를 감지하기 위해 새로운 CdS 무기박막을 이용한 표면탄성파 센서를 구현하였다. LiTaO$_3$ 단결정 압전기판에 중심주파수 54MHz인 두 개의 SAW 소자 및 발진기를 제작하였으며 아황산가스가 흡착, 탈착할 수 있는 감지막을 지연선 상에 증착시키고 다른 변수로부터의 반응을 보상하기 위해 이중지연선 구조로 제작하였다. CdS 박막은 초음파 노즐을 이용하여 분무 열분해법을 이용하여 증착하였다. 실험결과 표면탄성파 센서는 아황산가스의 농도를 0.25 ppm 까지 검출할 수 있으며 20 ppm 이내의 안정도 및 5분 이내의 빠른 반응시간을 보였다. 또 가스감응 실험의 반복을 통해 센서의 반복성을 확인함으로써 본 연구에서 개발한 센서가 이황산가스 감지용 센서로 사용될 수 있음을 확인하였다. 향후 계획으로 CdS 박막 증착시에 적절한 원소를 첨가하여 박막의 반응성을 증가시키며 또한 표면탄성파 소자의 중심주파수를 증가시켜 센서의 가스감응성을 높이고자 하였다.