• 제목/요약/키워드: $TiO_2$thin film

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Pt/ST/Pt 소자 구조의 박막증착 및 특성 (Deposition and Properties of Pt/ST/Pt Thin Film Structure)

  • 김진사;조춘남;오용철;신철기;송민종;소병문;최운식;김충혁
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.472-473
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    • 2007
  • The $(Sr_{1-x}Ca_x)TiO_3$(ST) thin films are deposited on Pt-coated electrode(Pt/TiN/$SiO_2$/Si) using RF sputtering method with substitutional contents of Ca. The maximum grain of thin films is obtained by substitution of Ca at 15[mol%]. Also, the composition of ST thin films were closed to stoichiometry(1.081~1.117 in A/B ratio). The dielectric constant changes almost linearly in temperature ranges of -80~+90[$^{\circ}C$]. The current-voltage characteristics of ST15 thin films showed the increasing leakage current as the measuring temperature increases.

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RF-마그네트론 스퍼터링법으로 제작한 이층형 PZT의 특성평가 (Evaluating Properties for Bi-layer PZT thin film Fabricated by RF-Magnetron Sputtering System)

  • 임실묵
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.222-227
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    • 2020
  • 페로부스카이트(Perovskite) 구조의 Pb(Zr,Ti)O3(PZT)는 우수한 강유전 특성으로 인해 유전체, 압전체, 초전체 재료로 널리 사용된다. Pb1.3(Zr0.52Ti0.48)O3조성의 스퍼터링 타겟을 제조하여 RF 마그네트론 스퍼터링 공정으로 PZT박막을 형성하였다. PZT박막은 동일 스퍼터링 출력으로 연속 제조한 단층형 PZT와 2단계화한 스퍼터링 출력으로 제조한 2층형 PZT박막으로 구분하여 제조하였다. 2층형의 PZT는 저출력의 스퍼터링 조건으로 제작한 하부층과, 단층형 PZT와 동일한 조건으로 제작한 상부층으로 이루어진다. 제조한 박막에 대한 엑스선 회절분석결과, 단층형 PZT에서는 페로부스카이트상(Perovskite Phase)과 미소한 파이로클로르상(Pyrochlore Phase)이 혼합된 상태로 존재하나, 2층형 PZT에서는 페로부스카이트상만이 검출되었다. 전자현미경과 원자힘 현미경으로 표면상태를 관찰한 결과, 2층형 PZT박막의 상부는 단층형에 비해 치밀하고 평활한 표면상태를 나타냈으며, 단층형에 비해 낮은 표면거칠기값(RMS)을 보였다. 또한 이층형 PZT는 단층형에 비해 우수한 대칭성의 분극곡선형태를 보였고, 단층형에 비해 매우 저감된 1×10-5 A/㎠ 이하수준의 누설전류 특성을 나타냈다. 이층형 PZT에서 보이는 이러한 현상은 치밀하게 형성한 하부 PZT층이 순차적으로 형성되는 상부PZT내의 미소 파이로클로르상 형성을 억제하여, 순수한 페로부스카이트상으로의 성장을 유도한 것으로 판단된다.

Ultrasensitive metal-oxide gas sensors obtained using colloidal templates

  • Kim, Il-Doo;Rothschild Avner;Hyodo Takeo;Tuller Harry L..
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.247-247
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    • 2006
  • Chemical and physical synthesis routes were combined to prepare macroporous thin films of semiconducting metal-oxides such as $CaCu_{3}Ti_{4}O_{12}\;and\;TiO_{2}$ by sputtering onto (PMMA) microsphere templated substrates. Subsequently, the colloidal templates were removed by thermal decomposition. The remaining inorganic films comprised a monolayer of hollow hemispheres with diameter commensurate with that of the microspheres. This unique morphology increases the surface area and reduces the interfacial area between film and substrate. Consequently, the surface activity is markedly enhanced while deleterious interfacial effects between film and substrate are significantly reduced. Both effects are highly advantageous for gas sensing applications.

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Pt/SBN/Pt 캐패시터 박막의 유전특성 (Dielectric Properties of Pt/SBN/Pt Capacitor Thin film)

  • 김진사;오용철;신철기;배덕권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1250_1251
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    • 2009
  • The SBN thin films are deposited on Pt-coated electrode(Pt/Ti/$SiO_2$/Si) using RF sputtering method at various deposition conditions. The capacitance of SBN thin films were increased with the increase of Ar/$O_2$ ratio and RF power, respectively. Also, The capacitance of SBN thin films were increased with the increase of deposition temperature.

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Rf-sputtering법으로 증착한 PZT박막의 타겟의 Pb 함량에 따른 전기적 특성에 관한 연구 (Electrical Characteristics of PZT Thin film Deposited by Rf-magnetron Sputtering as Pb Excess Content of Target)

  • 이규일;강현일;박영;박기엽;송준태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.186-189
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    • 2003
  • The role of excess Pb about the crystallization behavior and electrical properties in b(Zr$\sub$0.52/Ti$\sub$0.48/)O3(PZT) thin films has not been precisely defined. In this work, the effect of excess Pb content on the ferroelectric properties of these films was investigated. To analyze the effect, PZT films containing various amounts of excess Pb were Prepared. PZT thin films were deposited on the Pt/Ti bottom electrode by rf magnetron sputtering method and then they were crystallized by rapid thermal annealing (RTA). The experiment showed that all PZT films indicated perovskite polycrystalline structure with preferred orientation (111) and no pyrochlore phase was observed. As higher excess Pb was included, the films showed that value of leakage current shift from 2.03${\times}$10$\^$-6/ to 6.63 ${\times}$ 10$\^$-8/A/cm$^2$ at 100kV/cm, and value of remanent polarization shift from 8.587 ${\mu}$C /cm$^2$ to 4.256 ${\mu}$C/ cm$^2$. Electrical properties of PZT thin film affected by Pb excess content of target were explained to be caused of defect among space charges and defect grain boundaries.

$Sr_{2}FeMoO_{6}$ 소결체와 스퍼터링법으로 제조된 박막의 초거대자기저항현상에 관한 연구 (Colossal magnetoresistance of double-ordered perovskite $Sr_{2}FeMoO_{6}$ ceramics and sputter-deposited films)

  • 이원종;장원위
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.36-41
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    • 2002
  • $H_2$(5%)/Ar의 환원분위기에서 $900^{\circ}C$ 이상의 온도로 소결함으로써 화학양론적인 조성비를 만족하면서 이중 페롭스카이트 구조를 갖는 $Sr_2FeMoO_6$ (SFMO) 소결체를 제조하였다. SFMO 소결체는 우수한 강자성 특성을 나타내었고 8K에서 15%와 상온에서 3% 정도의 자기저항비를 나타내었다. 이 SFMO 소결체를 타겟으로하여 스퍼터링법으로와의 단결정 기판 위에 비정질 SFMO 박막을 증착한 후, 적절한 H$_2$(5%)/Ar의 환원분위기, $680^{\circ}C$ 이상) 열처리 조건의 고상결정법으로 이중 페롭스카이트 구조의 다결정 SFMO 박막을 제조하였다. 이 SFMO 박막은 강자성 특성을 잘 나타내었으나, 자기저항 특성은 상온에서는 나타나지 않았고 8K에서 약 0.3-0.5%의 자기저항비를 나타내었다. 이와같이 박막의 경우 자기저항 특성이 떨어지는 이유는 제조된 SFMO 박막이 화학양론비를 만족하지 못하고 조직의 치밀도가 떨어져서 결정립 사이에서 발생하는 자기스핀 터널링이 제대로 발생하지 못하였기 때문이라 생각되었다.

고성능 비정질실리콘 박막태양전지를 위한 전후면 계면에서의 빛의 효율적 관리 기술 (Light-managing Techniques at Front and Rear Interfaces for High Performance Amorphous Silicon Thin Film Solar Cells)

  • 강동원
    • 전기학회논문지
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    • 제66권2호
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    • pp.354-356
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    • 2017
  • We focused on light management technology in amorphous silicon solar cells to suppress increase in absorber thickness for improving power conversion efficiency (PCE). $MgF_2$ and $TiO_2$ anti-reflection layers were coated on both sides of Asahi VU ($glass/SnO_2:F$) substrates, which contributed to increase in PCE from 9.16% to 9.81% at absorber thickness of only 150 nm. Also, we applied very thin $MgF_2$ as a rear reflector at n-type nanocrystalline silicon oxide/Ag interface to boost photocurrent. By reinforcing rear reflection, we could find the PCE increase from 10.08% up to 10.34% based on thin absorber about 200 nm.

Stress Determination in Epitaxial Lead Titanate Films by Asymmetric X-ray Diffraction Method

  • Uchida, Hiroshi;Kiguchi, Takanori;Wakiya, Naoki;Shinozaki, Kazuo;Mizutani, Nobuyasu
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권4호
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    • pp.385-389
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    • 2000
  • Residual stresses in epitaxial films were measured by X-ray diffraction method. Lattice strains of the (hkl) planes measured along particular Ψ-angles were converted to the in-plane stress according to the equation of stress-strain tensor conversion. Residual tensile stresses were observed in epitaxial PbTiO$_3$ films deposited on (100) SrTiO$_3$ substrate. Tensile stresses approximately 0.9 GPa were measured in Pb-rich films, while it increased to approximately 2.0 GPa with the decreasing of Pb content in the case of Pb-poor films, which ascribed to the formation of lead and oxygen vacancies (expressed as x in Pb$_1-x$TiO$_3-x$).

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광촉매와 암방전(dark discharge) 복합 시스템을 이용한 VOC의 분해 (Degradation of VOC by Photocatalysts and Dark Discharge Hybrid Systems)

  • 정지훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권5호
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    • pp.852-857
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    • 2008
  • 광촉매의 고정화는 광촉매의 이용범위를 넓히기 위해서 매우 중요한 기술이다. 광촉매를 고정화시키기 위해 티타늄 표면을 양극산화 시켜 $TiO_2$로 전환시킬 수 있다. 양극산화에 의해 제조된 $TiO_2$는 광촉매 활성을 가지고 있으며 표면은 스펀지와 비슷한 형태를 나타내었다. 다양한 초기농도, 습도, 방전전압 하에서 양극산화에 의해 티타니아를 제조 이를 이용하여 기상의 아세트알데히드와 VOC의 광촉매 분해반응을 연구하였다. 양극산화 티타니아의 반응성은 상대습도가 증가함에 따라 증가하였으나 너무 높은 습도는 반응성을 감소시켰다. 광촉매 반응과 전기 방전을 결합시키면 VOC 제거효율이 크게 증가 되었으나, 과도한 전압을 가하여 코로나 방전이 발생되면 반응속도가 오히려 감소되었다. 최적 상대습도는 40%였으며 최적 방전전압은 암방전 영역인 5 kV였다.

Ru/RuO2전극에 성장한 PZT 박막의 특성에 관한 연구 (Properties of PZI Thin film on the Ru/RuO2 Electrode)

  • 강현일;최장현;박영;송준태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.865-869
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    • 2002
  • The structural and electrical properties of PZT (lead zirconate titante) thin films grown on Pt (platinum) and Ru/Ru $O_2$(ruthenium/ruthenium oxide) electrodes were investigated. Thin films of PZT were deposited on a variety of electrodes using the rf-magnetron sputtering process. PZT films exhibited polycrystalline structure with strong PZT (100) plane and weak (211) plane for an optimizied Pt electrode and (100), (101), (111), (200), (210), (211) planes for Ru/Ru $O_2$. Switching polarization versus fatigue characteristic of Pt/Ti electrodes showed 20% degradation up to 1 $\times$ 10$_{9}$ cycles. No significant fatigue was observed in the films on Ru/Ru $O_2$ electrodes up to Ix109 test cycles. The results show that the new Ru/Ru $O_2$ bottom electrodes are expected to reduce the degradation of ferroelectric fatigue.