N-channel metal-ferroelectric-insulator-semiconductor field-effect-transistors (MFISFET's) by using $SrBi_2Ta_2O_9$/Silicon Nitride/Si (100) structure were fabricated. The fabricated devices exhibit comfortable memory windows, fast switching speeds, good fatigue resistances, and long retention times that are suitable for advanced ferroelectric memory applications. The estimated switching time and polarization ($2P_r$) of the fabricated FET measured at applied electric field of 376 kV/cm were less than 50 ns and about 1.5 uC/$\textrm{cm}^2$, respectively. The magnitude of on/off ratio indicating the stored information performance was maintained more than 3 orders until 3 days at room temperature. The $I_DV_G$ characteristics before and after being subjected to $10^11$ cycles of fatigue at a frequency of 1 MHz remained almost the same except a little distortion in off state.
The interfacial state between $Ta_2O_5$ and a Si substrate during the growth of $Ta_2O_5$ films by atomic layer deposition (ALD) was investigated using in-situ synchrotron radiation photoemission spectroscopy (SRPES). A newly synthesized liquid precursor Ta($N^tBu$) $(dmamp)_2Me$ was used as the metal precursor, with Ar as a purging gas and $H_2O$ as the oxidant source. After each half reaction cycle, samples were analyzed using in-situ SRPES under ultrahigh vacuum at room temperature. SRPES analysis revealed that Ta suboxide and Si dioxide were formed at the initial stages of $Ta_2O_5$ growth. However, the Ta suboxide states almostdisappeared as the ALD cycles progressed. Consequently, the $Ta^{5+}$ state, which corresponds with the stoichiometric $Ta_2O_5$, only appeared after 4.0 cycles. Additionally, tantalum silicate was not detected at the interfacial states between $Ta_2O_5$ and Si. The measured valence band offset between $Ta_2O_5$ and the Si substrate was 3.22 eV after 3.0 cycles.
공정기술의 향상으로 DRAM(dynamic random acess memory)의 고집적화가 이루어지고 있으며, 각 개별소자 및 셀 영역의 점유면적의 감소가 요구되어지고 있다. 따라서 기존에 사용하던 NO (Si$_3$N$_4$/SiO$_2$)박막보다 유전율이 높은 고유전물질에 대한 연구가 진행되고 있다. Ta$_2$O$_{5}$, $Y_2$O$_3$, HfO$_2$, ZrO$_2$,Nb$_2$O$_{5}$, BaTiO$_3$, SrTiO$_3$ 및 (BaSr)TiO등이 고유전물질로 연구되고 있는데 그 중 공정의 안정성, 누설전류의 우수성으로 인해 Ta$_2$O$_{5}$이 많이 연구되고 있다. 본 실험에서는 TiO$_2$가 8 mol%가 첨가된 Ta$_2$O$_{5}$의 열처리 온도에 따른 전기적, 유전특성을 살펴보려고 한다살펴보려고 한다
수직자기이방성을 갖는 $[Pd/Co]_N$와 $[Pd/Co(CoFe)]_N$/FeMn 다층박막 구조를 이용하여 표면자기이방성 효과와 강자성 물질에 따른 보자력(coecivity, $H_c$)과 교환력(exchange bias, $H_{ex}$)의 변화를 관찰하였다. Ta(2.1 nm)/[Pd(3.1/N)/$Co(1.2/N)]_N$/Ta(2.1) 다층박막의 구조에서 반복층수 증가에 따라 보자력 670 Oe까지 선형적으로 증가하였으며, 교환 결합된 구조에서의 보자력은 물질에 따라 같은 증가 경향의 결과를 얻었다. 강자성 물질에 따른 가장 큰 보자력은 Co(600 Oe) > $Co_5Fe_5$(520 Oe) > $Co_8Fe_2$(320 Oe) 크기를 얻었다. 반면 교환력의 경우 반복 층수가 N=3 일 때 각 물질 모두 300 Oe의 결과 값을 얻었으며, 반복층수 3층 이후에는 $300{\sim}200$ Oe 사이에 거의 일정한 크기를 얻었다.
Tantalum nitrides ($Ta_3N_5$) have been developed to substitute the Cd based pigments for non-toxic red pigment. Various doping elements were doped to reduce the amount of high price Tantalum element used and preserve the red color tonality. Doping elements were added in the synthesizing process of precursor of amorphous tantalum oxides and then Tantalum nitrides doped with various elements were obtained by ammonolysis process. The average particle size of final nitrides with secondary phases was larger than the nitride without the secondary phases. Also secondary phases reduced the red color tonality of final products. On the other hand, final nitrides without secondary phase had orthorhombic crystal system and presented good red color. In other words, in the case of nitrides without secondary phases, doping elements made a solid solution of tantalum nitride. In this context, doping process controlled the ionic state of nitrides and the amount of oxygen/nitrogen in final nitrides affected the color tonality.
We have investigated the Dielectric and Piezoelectric properties of $xPb(R_{1/2}Ta_{1/2})O_3-(1-x)Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ (R=Al,Y) solid solutions in which R ions are substituted for Al and Y ions. The maximum value of electromechanical coupling factor kp of 55% and 51% were obtained at the composition of 5mol% PAT and 5mol% PYT. However mechanical quality factor$(Q_m)$ had a minimum value of 44 and 69 at the composition of 5mol% PAT and 5mol% PYT. Also, the maximum value of piezoelectctric constant of $d_{33}(329[pC/N])$ and $d_{33}(310[pC/N])$ were obtained at the composition of 5mol% PAT and 5mol% PYT.
Donor dopant로 WO3, Ta2O5 및 Nb2O5를 첨가한 Zr0.8Sn0.2TiO4 세라믹스의 유전상수 $\varepsilon$r 품 질계수 Q 및 공진주파수의 온도계수 rf에 대하여 연구하였다. 139$0^{\circ}C$에서 32시간 소결시 donor dopant 첨가량에 따른 ZST의 유전상수는 소결밀도의 변화 거동과 잘 일치하였다. 5.5 GHz에서 측정 한 ZST의 품질계수 Q는 ~0.5 mol% WO3 Ta2O5 및 Nb2O5 첨가에 의해 6800에서 8500 정도로 증가 하였다. ZST의 $\tau$f는 0.3 mol%까지의 WO3 첨가량 증가에 따라 0 ppm/$^{\circ}C$에서 -4.6 ppm/$^{\circ}C$까지 음 의 값으로 직선적으로 감소하였으며 0.4 mol% 범위의 Ta2O5 및 Nb2O5 첨가에 의해 -7 ppm/$^{\circ}C$ 까지 직선적으로 감소하였다.
In this study, in order to develop excellent lead free piezoelectric ceramics for piezoelectric actuators application, $Li_{0.04}(Na_{0.50}K_{0.50})_{0.96}[(Nb_{0.86}Ta_{0.10}Sb_{0.04})_{0.994}Co_{0.015}]O_3+0.0025SrO+0.15\;wt%K_2CO_3+x\;wt%Nb_2O_5$ (x = 0 - 0.5 wt%) (abbreviated as LNKNTSCS-xN) ceramics were fabricated by a conventional sintering technique. the phase structure, microstructure and electrical properties were investigated with a emphasis on the influence of the $Nb_2O_5$ content. High electrical properties of $d_{33}$=234 pC/N, kp=0.392, ${\varepsilon}_r$=1,395, ${\rho}=4.70g/cm^3$ were obtained from the specimen with x=0.4 wt%, which suggests that the composition ceramics is a promising lead-free piezoelectric material.
Sol-gel 법으로 200 nm 정도의 두께를 가진 강유전성 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_{1.8}$ N $b_{0.2}$ 박막을 Pt/Ti $O_2$/ $SiO_2$/Si 기판 위에 증착하였다. 본 실험에서는 Sr(O $C_2$$H_{5}$)$_2$, Bi(TMHD)$_3$, Ta(O $C_2$$H_{5}$)$_{5}$ 그리고, Nb(O $C_2$$H_{5}$)$_{5}$를 출발 물질로 사용하였으며 2-methoxyethanol을 용매로 사용하였다. UV 노광과 급속열처리가 SBTN 박막의 구조와 전기적 특성에 어떤 영향을 주는 가를 연구하였다. UV 노광과 급속열처리를 한 후에 $650^{\circ}C$ 열처리한 SBTN 박막의 3V와 5V 인가 전압하에서의 잔류분극 값은 각각 8.49와 11.94 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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