• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.36 no.7
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• pp.734-741
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• 1999

Al2O3/t-ZrO2 particulate composites were prepared by sintering at 150$0^{\circ}C$ and 1$600^{\circ}C$ for 2h in air and microstructure and mechanical properties of the composites were investigated. Although most ZrO2 particles existed at Al2O3 grain boundaries a few ZrO2 particles within Al2O3 grains. Al2O3 grain growth was depressed due to the pinning effect by ZrO2 particles. During sintering coarsening of intergranular ZrO2 particles occurred as a results of the elimination of ZrO2 intraagglomerate grain boundaries and the coalescence of dragged ZrO2 particles by migrating Al2O3 grain boundries. Changes in mechanical properties of Al2O3 composites were dependant on microstructure of Al2O3 matrix and on size and structure of dispersed ZrO2.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.1
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• pp.11-17
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• 2003

The effect of$ZrO_2$addition on the microstructure and electrical properties of Ni-Mn oxide NTC thermistors was studied. Major phases present in the sintered bodies of $Ni_{1.0}Mn_{2-x}Zr_xO_4$ were the solid solutions of Ni-Mn-Zr oxides with a cubic spinel structure and the $ZrO_2$ with a tetragonal structure. The $ZrO_2$ was formed by the partial decomposition or incomplete formation of the Ni-Mn-Zr oxides during sintering. With increasing the amount of added $ZrO_2$, the $ZrO_2$ phase increased. The relationship between log resistivity (log p) and the reciprocal of absolute temperature (1/T) of the NTC thermistors prepared was linear, indicative of NTC characteristics. The resistivity, B constant and activation energy of the thermistors increased with increasing $ZrO_2$ content.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.4
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• pp.315-320
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• 2000

We have investigated the crystal structure and electrical properties of Pt/SBT/$ZrO_2$/Si (MFIS) and Pt/SBT/Si (MFS) structures for the gate oxide of ferroelectric memory. XRD spectra and SEM showed that the SBT film of SBT/$ZrO_2$/Si structure had larger grain than that of SBT/Si structure. $ZrO_2$ film between SBT film and Si substrate is confirmed as a good candidate for a diffusion barrier by the analysis of AES. The remanent polarization decreased and coercive voltage increased in Pt/SBT/$ZrO_2$/Pt/$SiO_2$/Si structure. This effect may increase memory window of MFIS structure directly related to the coercive voltage. From the capacitance-volt-age characteristics, the memory windows of Pt/SBT (210 nm)/$ZrO_2$ (28 nm)/Si structure were in the range of 1~l.5 V at the applied voltage of 4~6 V. The current densities of Pt/SBT/ZrO$_2$/Si with as -deposited Pt electrode and annealed at $800^{\circ}C$ in $O_2$ambient were $8\times10^{-8} A/\textrm{cm}^2$ and $4\times10^{-8}A/\textrm{cm}^2$ , respectively.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.12
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• pp.1178-1186
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• 2000

타일의 내마모성과 내산성을 향상시키기 위해 결정화유리가 최근에 새로운 유약 재료로서 소개되고 있다. 신 유약의 연구에 사용된 조성은 $Ca_2$ZrSi$_4$O$_{12}$ 상에 근접하는 CaO-ZrO$_2$-SiO$_2$계의 유리조성의 분말로, 마이크로파 가열 (2.45 GHz)에 의해서 900-120$0^{\circ}C$의 0-20분간 소성되어 평가되었다. 그 결과, 100$0^{\circ}C$ 이상에서 소성한 시편은 내부 결정화를 나타내었으며, 결정상은 미세(5$mu extrm{m}$)한 크기를 갖는 $Ca_2$ZrSi$_4$O$_{12}$가 주 결정상이며, $Ca_2$ZrSi$_4$O$_{12}$, CaSiO$_3$, SiO$_2$의 세 상이 나타났다. 소결체의 미세구조는 사용한 유리분말의 입도의 영향을 받았다. 미세분말 (<38$\mu\textrm{m}$)을 이용한 소결체의 조직이 조세분말 (45-150$\mu\textrm{m}$)의 경우보다 수축율면에서 높았으며 낮은 기공도를 갖는 미세구조를 가졌다. 마이크로파에 의한 유리분말의 소성은 1000-120$0^{\circ}C$ 구간에서 10분 이내 결정화가 완료되는 급속 가열 공정이었으며 CaO-ZrO$_2$-SiO$_2$계 결정화 유리 제조에 균일한 체적가열을 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.312.2-312.2
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• 2016

본 연구에서는 $HfO_2$와 $ZrO_2$의 구조적 차이를 통한 Dielectric layer의 특성 변화에 대한 분석을 진행하였다. $HfO_2$와 $ZrO_2$ layer는 용액 공정을 통해 만들고, 용액의 농도는 0.2 M로 제작하여 Spin Coating으로 소자를 제작하였다. 각 소자들의 구조적인 차이를 위해 $HfO_2$/$HfO_2$, $ZrO_2$/$HfO_2$, $HfO_2$/$ZrO_2$, $ZrO_2$/$ZrO_2$ 층 순서로 제작되었다. 각 소자들의 Capacitance 값은 245.72, 259.81, 294.23, $312.12nF/cm^2$으로 측정 되었고, Leakage current 값은 1.01, 1.79, 0.09, $0.0910-1A/cm^2$으로 다소 높은 값으로 확인되었다. 또한 dielectric constant, k 값이 16.6, 17.6, 19.9, 21.2로 각각의 측정값들 모두 substrate쪽의 dielectric layer에 따라 비슷한 특성을 갖게 되는 것을 확인했다. 이를 통해 Electrode 쪽의 layer보다 Substrate 쪽의 layer의 영향이 더 큰 것을 알 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.757-760
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• 2009

최근 들어 WGS 반응은 Pt과 같은 귀금속 촉매를 다양한 담체에 담지하여 낮은 온도에서 높은 활성을 지닌 촉매를 제조하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. WGS 반응에서 귀금속 촉매가 높은 활성을 가지기 위해서 높은 산소저장능력(Oxygen Storage Capacity)과 산화환원능력(Redox)을 지닌 담체 개발이 필요하다. Ce-$ZrO_2$ 담체는 구조적으로 안정하며 높은 산소저장능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. Ce-$ZrO_2$ 구조는 Ce/Zr 비에 따라 다양한 변화가 생긴다. Ce/Zr 비가 6/4, 8/2인 경우 입방구조(Cubic)를 가지며 2/8인 경우 정방입계(Tetragonal)구조를 가진다. 이것은 담체 특성의 변화를 의미한다. 따라서, WGS 반응용 최적 담체를 선정하기 위해 Ce/Zr 비를 제조변수로 하여 담체특성을 분석하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)을 사용하여 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. 담체 특성분석은 BET, XRD를 이용하였다. 추가적으로 제조변수를 다양화하여 담체 제조를 마쳤으며 특성분석이 진행 중이다. 분석 결과 $Ce_{0.2}Zr_{0.8}O_2$ 담체가 가장 넓은 표면적을 가지고 있으며 Ce/Zr 비가 높아질수록 표면적이 감소하는 경향을 나타내었다. Ce-$ZrO_2$ 담체의 나노결정크기는 Ce/Zr 비가 작아질수록 결정크기가 감소하는 경향을 나타내었으며 $Ce_{0.2}Zr_{0.8}O_2$가 Ce-$ZrO_2$ 담체 중에서 가장 작은 결정크기를 나타내어 3nm 이하의 나노-담체가 제조되었음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.4
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• pp.377-385
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• 2002

The possibility of $ZrO_2$ thin film as insulator for Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor(MFIS) structure was investgated. $SrBi_2Ta_2O_9$ and $SrBi_2Ta_2O_9$(SBT) thin films were deposited on P-type Si(111) wafer by R. F. magnetron sputtering method. The electrical properties of MFIS gate were relatively improved by inserting the $ZrO_2$ buffer layer. The window memory increased from 0.5 to 2.2V in the applied gate voltage range of 3-9V when the thickness of SBT film increased from 160 to 220nm with 20nm thick $ZrO_2$. The maximum value of window memory is 2.2V in Pt/SBT(160nm)/$ZrO_2$(20nm)/Si structure with the optimum thickness of $ZrO_2$. These memory windows are sufficient for practical application of NDRO-FRAM operating at low voltage.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.55-85
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• 1996

지르코니아 분말은 ZrO2 결정상이 온도변화에 따라 부피변화를 수반하는 상전이변태를 나타낸다. 단사정 ZrO2가 110$0^{\circ}C$에서는 정방정으로, 2$700^{\circ}C$ 내외에서는 입방정으로 결정구조가 가역적으로 변한다. 이 ZrO2에 금속산화물을 고용시키면 형석 (CaF2:Florite)형의 입방정 결정구조가 실온에서도 안정하게 존재하게 된다. 안정화제 산화물은 caO, MgO등 2가 산화물외에 3가 또는 4가의 금속산화물로서 Sc2O3, Y2O3, Sm2O3, Nd2O3, Gd2O3, Y2O3, CeO2 등이며 이들은 금속이온의 원자가가 변하기 쉬운 희토류 산화물이다. 안정화 지르코니아는 형석형 결정구조이며 결정화학적으로 보면 금속양이온이 산소이온에 대해서 정육면체형의 8배위를 하고 있다. 이때 이온반경비(양이온/음이온)에 따라 Zr+4자리와 O-2자리의 격자위치와 모양이 형성되므로 비틀어진 정육면체구조이건 이상적인 정육면체 형석구조를 이룬다. 이는 지르코니아의 결정상의 2상-3상인 부분안정화 지르코니아다결정체(PSZ : partially stabilized zirconia)이거나 단일상-2상인 정방정 지르코니아다결정체(TZP : tetragonal zirconia polycrystal)의 결정구조를 가지는데 기인한다. PSZ는 주로 MgO, CaO를 안정화제로 고용시켜 입방정 영역에서 소결하고 이를 다시 입방정과 정방정의 상 영역에서 열처리하여 입방정 입자내부에 정방정을 석출 형성시킨 것이며 TZP는 Y2O3 및 CeO2를 고용시켜 PSZ와 다르게 일반적인 상압소결한 정방정 결정상의 미립자이다. 산화지르코늄 분말은 지르콘사에서 열분해시킨 지르코늄소결.융해괴(caustic fusion clinker)를 산처리하여얻어진 지르코늄산용액(zirconyl acid solution : cloride, sulfide, nitride 등)으로부터 제조된다. 고순도 산화지르코늄은 용액 결정석출법에 의해 ZrOCl2.8H2O, 5ZrO2.3SO3.15H2O, ZrO(NO3)2.xH2O 등의 지르코늄 수화물만을 재결정화시킨 것으로부터 얻을 수 있으며 이 지르코늄염 수용액으로부터 입자미세구조를 효과적으로 제어하여 산화지르코늄 및 안정화 지르코니아 분말제조가 가능하다. 안정화 지르코니아 분말은 ZrO2와 안정화산화물의 고용을위하여 가열처리를 필요로 하며 일정온도에서 최적상태로 숙성하므로서 2가지 상(phase) 이상의 고용체를 가지게 된다. 안정화 지르코니아 분말은 고용처리온도를 낮추고 효과적으로 생성시키기 위해서는 지르코늄 및 안정화제염을 혼합하고 습식 직접합성하여 저온에서 고용체의 합해진상 영역을 생성시키는 것이다. 이는 지르코니아 원료분말의 미세구조를 제어하므로서 가능하며 이때 화학성분조성과 크기형태가 균일하게 분포된 입자분말을 얻을 수 있다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.1
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• pp.52-61
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• 2003

$SrBi_2Ta_2O_9(SBT)$and$ZrO_2$thin films for MFIS structure(Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor) were deposited by RF magnetron sputtering method. In order to investigate the effect of heat treatment of insulator layers and MFIS structure, the insulator layers were heat treated from $550^{circ}C;to; 850^{\circ}C$in conventional furnace or RTA furnace under$O_2$and Ar ambient, respectively. After then, C-V characteristics and leakage current were measured. The capacitor with 20 nm thick $ZrO_2$layer treated at RTA$750^{circ}C;in;O_2$ atmosphere had the largest memory window. The C-V and leakage current characteristics of the$Pt/SBT(260nm)/ZrO_2(20nm)/Si$structure were better than those of$Pt/SBT(260nm)/Si$ structure. These results showed that$ZrO_2$films took a role of buffer layer effectively.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.29 no.10
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• pp.797-805
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• 1992

Al2O3-20 wt% ZrO2 composite powders to be used as the starting materials of the Al2O3/ZrO2-Spinel composite system were prepared by the use of the emulsion-hot kerosene drying method. The crystalline phase of ZrO2 in the synthesized Al2O3-ZrO2 composite powders was 100% tetragonal but the small amount of t-ZrO2 was transformed into m-ZrO2 after crushing. The hardness, fracture toughness, and flexural strength of the composite, which was sintered at 1650$^{\circ}C$ for 4 hrs after calcining at 1100$^{\circ}C$ for 2 hrs and had the relative density of 99%, were 15.7 GPa, 4.97 MN/m3/2, and 390 MPa, respectively. The fracture form in the sintered composites was found to be the intergranular fracture.