• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.324-325
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• 2011

최근에 고효율의 적색 형광체를 합성하여 형광 램프, 음극선관, X-선 검출기, 전계 발광 디스플레이에 응용하기 위하여 다양한 모체 결정과 활성체를 도핑하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 $GdNbO_4$ 모체 결정에 $Eu^{3+}$ 이온 활성체를 주입하여 합성함으로써 새로운 적색 형광체의 발광 세기와 입자의 형상을 최적화 시키고자 한다. 형광체 분말 시료의 제조는 Eu의 함량을 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol로 변화시키면서 고상 반응법을 이용하여 합성하였다. 초기 물질 Gd2O3 (99.99%), $Nb_2O_5$ (99.99%), $Eu_2O_3$ (99.9%)를 화학 적량으로 측량하고 에탄올과 ZrO2 볼과 함께 플라스틱 병에 넣어 400 rpm의 속도로 24시간 볼밀 작업을 수행한 후에, 혼합된 분말의 볼을 걸러내고 60$^{\circ}C$에서 20시간 동안 건조하였다. 건조된 시료를 막자 사발에 넣고 잘게 갈아서 체로 걸러낸 다음에 세라믹 도가니에 넣고 전기로에서 분당 5$^{\circ}C$씩 승온하여 500$^{\circ}C$에서 10시간 동안 1차 하소한 후에, 계속 온도를 승온시켜 1,200$^{\circ}C$에서 3시간 동안 소결하여 합성하였다. XRD 회절 패턴의 경우에, $Eu^{3+}$의 함량에 관계없이 모든 세라믹은 JCPDS (22-1104)에 제시된 회절상과 일치하는 사방정계의 결정 구조를 가짐을 확인할 수 있었다. 주 피크는 28.4$^{\circ}$에서 최대값을 갖는 (121)면에서 발생하는 회절 신호이었다(Fig. 1). 적색 형광체 분말의 광학 및 표면 특성은 PL, PLE와 SEM으로 조사되었으며, 세라믹 분말의 형광 특성과 결정 구조, 표면 형상에 대한 자세한 논의가 제시될 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.167-167
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• 2013

최근에 산화물 형광체는 황화물 형광체에 비해 높은 화학적 안정성을 나타내기 때문에 백색 발광 다이오드, 전계방출 디스플레이와 플라즈마 디스플레이 패널에 그 응용성을 넓히고 있다. 마그네슘 니오베이트(magnesium niobate, MgNb2O6)는 우수한 유전 특성(상대 유전상수=18.4)을 나타내기 때문에 마이크로파 유전체로 응용 가능하며, 단일상 릴랙서 페라브스카이트(relaxor perovskite) Pb(Mg1/3Nb2/3)O3을 합성하기 위한 전구체 (precursor)로 널리 사용되고 있으며, 나이오븀산염 이온에서 다양한 색상을 방출하는 활성제 이온으로 효율적인 에너지 전달이 일어남으로써 Sm3+, Dy3+, Eu3+와 같은 희토류 이온의 좋은 모체 격자로 개발할 수 있다. 본 연구에서는 마그네슘 니오베이트 MgNb2O6 모체 결정에 다양한 활성제 이온, 즉 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+를 선택적으로 주입하여 발광 효율이 높은 천연색 형광체를 합성하고자 한다. 특히, 모체 결정에 주입되는 활성제 이온 주위의 국소적인 환경이 반전 대칭에서 변형되는 척도를 조사하여 활성제의 주 발광 파장의 세기가 최대가 되는 최적의 조건을 결정하고자 한다. Mg1-1.5xNb2O6:REx3+ 형광체 분말 시료는 초기 물질 MgO, Nb2O5와 희토류 이온을 화학 반응식에 맞게 정밀 저울로 측량하여 플라스틱 용기에 ZrO2 볼과 함께 넣고, 소정의 에탄올을 채운 뒤 밀봉하고서, 300 rpm의 속도로 20시간 볼밀 (ball-mill) 작업을 수행하였다. 그 후, 체(sieve)로 ZrO2 볼을 걸러낸 다음에 혼합된 용액을 각 비커에 담아서 $40^{\circ}C$의 건조기에서 24시간 건조하였고, 건조된 시료를 막자 사발에 넣고 잘게 갈고 80 ${\mu}m$의 체로 걸러낸 후에, 알루미나 도가니에 활성제 이온별로 각각 담아, 전기로에 장입하여 매분당 $5^{\circ}C$의 비율로 온도를 상승시켜 $350^{\circ}C$에서 5시간 동안 하소 공정을 실시한 후에, 온도를 계속 일정한 율로 증가시켜 $1,200^{\circ}C$에서 5시간 동안 소성하여 합성하였다. 합성된 형광체 분말의 결정 구조는 $Cu-K{\alpha}$ 복사선(파장: 1.5406)을 사용하여 X-선회절장치로 측정하였으며, 형광체의 표면 형상은 전계형 주사전자현미경으로 관측하였다. 흡광와 발광스펙트럼은 제논 램프를 광원으로 갖는 형광 광도계를 사용하여 측정하였다. 모체 결정에 활성제 이온 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+가 도핑된 형광체 분말은 각각 적색, 주황색, 황색, 녹색 발광이 관측되었다. 각 발광 스펙트럼과 결정 입자의 크기와 형상 사이의 상호 관계를 조사하였다. 실험 결과로부터, 각 형광체의 발광 파장은 활성제 이온의 종류 와 서로 밀접하게 관련되어 있으며, 형광체 시료 합성시 활성제 이온의 농도를 선택적으로 조절함으로써 발광의 세기를 제어할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Powder Materials
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• v.30 no.6
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• pp.509-515
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• 2023

Lead-free perovskite ceramics, which have excellent energy storage capabilities, are attracting attention owing to their high power density and rapid charge-discharge speed. Given that the energy-storage properties of perovskite ceramic capacitors are significantly improved by doping with various elements, modifying their chemical compositions is a fundamental strategy. This study investigated the effect of Zn doping on the microstructure and energy storage performance of potassium sodium niobate (KNN)-based ceramics. Two types of powders and their corresponding ceramics with compositions of (1-x)(K,Na)NbO₃-xBi(Ni_2/3Ta_1/3)O₃ (KNN-BNT) and (1-x)(K,Na)NbO₃-xBi(Ni_1/3Zn_1/3Ta_1/3)O₃ (KNN-BNZT) were prepared via solid-state reactions. The results indicate that Zn doping retards grain growth, resulting in smaller grain sizes in Zn-doped KNN-BNZT than in KNN-BNT ceramics. Moreover, the Zn-doped KNN-BNZT ceramics exhibited superior energy storage density and efficiency across all x values. Notably, 0.9KNN-0.1BNZT ceramics demonstrate an energy storage density and efficiency of 0.24 J/cm³ and 96%, respectively. These ceramics also exhibited excellent temperature and frequency stability. This study provides valuable insights into the design of KNN-based ceramic capacitors with enhanced energy storage capabilities through doping strategies.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.218-218
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• 2008

최근 미관을 위하여 소형 네온관 등이 사용되고 있다. 따라서 네온관 등 구동에 사용되는 인버터는 안정기 역할을 하면서 소형화와 경량화가 중요한 요소이다. 본 연구는 압전 특성이 우수한 PZT계 세라믹스 조성인 $(Pb_{0.94}Sr_{0.06})[(Ni_{1/2}W_{1/2})_{0.02}(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.07}(Zr_{0.51}Ti_{0.49})_{0.91}]O_3$에 특성 향상을 위해 PbO, $Fe_2O_3$, $CeO_2$, Xwt% $Nb_2O_5$ 조성별로 첨가하였으며 그에 따른 유전, 압전 특성을 조사하고 또한 Rosen type의 압전 트랜스포머를 제작하여 각 조성별 변환효율을 측정하였다. 실험방법은 일반적인 세라믹스 제조공정으로 파우더 혼합 후 24시간 ball milling하고 $850^{\circ}C$ 에서 2시간 하소 후 $1230^{\circ}C$에서 2시간 소결하였다. 또한 최종 소결 시편을 이용하여 Rosen type의 압전 트랜스포머를 제작하였다. 상 분석을 위해 XRD를 이용하여 perovskite구조를 확인하고 미세구조확인을 위해 SEM으로 관찰하였다. 압전 특성을 평가하기 위해 압전 $d_{33}$ Meter를 사용하였으며, Impedence analyzer HP 4194A를 이용하여 전기적 특성을 측정하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2000.06b
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• pp.24-27
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• 2000

Ferroelectric P $b_{0.99}$〔(Z $r_{0.6}$S $n_{0.4}$)$_{0.9}$ $Ti_{0.1}$〕$_{0.98}$N $b_{0.02}$ $O_3$(PNZST) thin films were deposited by a RF magnetron sputtering on (L $a_{0.5}$S $r_{0.5}$)Co $O_3$(LSCO)/Pt/Ti/ $SiO_2$/Si substrate using a PNZST target with excess PbO of 10 mole％. The thin films deposited at the substrate temperature of 500 $^{\circ}C$ were crystallized to a perovskite phase after rapid thermal annealing(RTA) The thin films annealed at 650 $^{\circ}C$ for 10 seconds in air exhibited the good crystal structures and ferroelectric properties. The remanent polarization and coercive field of the PNZST capacitor were about 20 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 50 kV/cm, respectively. The reduction of the polarization after 2.2$\times$10$^{9}$ switching cycles was less than 10 ％.0 ％.％.0 ％.0 ％.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.33 no.10
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• pp.1101-1108
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• 1996

No-doped PZT thin films have been fabricated on Pt/Ti/SiO2/Si substrate using Sol-Gel technique. A fast annealing metho (three times of intermediate and final annealing) was used for the preparation of multi-coated 1800$\AA$ thick Nb-doped PZT thin films. As Nb doping percent was increased leakage current was lowered approximately 2 order but dielectic properties were degraded due to the appearance of pyrochlore phase and domain pinning. Futhermore the increase of the final annealing temperature up to 74$0^{\circ}C$lowered the pyrochlore phase content resulting in enhancing the dielectric properties of the Nb doped films. The 3%-Nb doped PZT thin films with 5% excess Pb showed a capacitance density of 24.04 fF/${\mu}{\textrm}{m}$2 a dielectric loss of 0.13 a switchable polarization of 15.84 $\mu$C/cm2 and a coercive field of 32.7 kV/cm respectively. The leakage current density of the film was as low as 1.47$\times$10-7 A/cm2 at the applied voltage of 1.5 V.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.6 no.3
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• pp.19-24
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• 1999

The multilayer chip band pass filter for mobile communication is fabricated and designed. The size, insertion loss, center frequency and band width of multilayer chip filter are 4.5$\times$4.4$\times$1.8[mm], 3.0[dB] and 700[MHz]$\pm$15[MHz] respectively. The chip filter using $BiNbO_4$with CuO 0.06wt% +$V_2O_5$.lwt% was fabricated by screen printing with Ag electrode after tape casting. Insertion loss and center frequency of the fabricated chip filter are 2.58[dB] and 692.5$\pm$15[MHz] respectively. The center frequency was lower 7.5[MHz] than design result, but other characteristics of chip filter were similar to the ruts ultras of design result.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2004.06a
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• pp.285-291
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• 2004

As a part of assessment of the structural material for the molten salt handling system, corrosion behavior of Inconel 718, X-750, Haynes 75 and Haynes 263 alloys in the molten salt of LiCl-Li$_2$O-O$_2$was investigated in the range of temperature; $650^{\circ}C$, time; 24~168h, $Li_2O$; 3wt%, mixed gas; Ar~10%$O_2$. In the molten salt of LiCl-$Li_2O-O_2$, the order corrosion rate was Haynes 263 ＜ Haynes 75 ＜ Inconel X-750 ＜ Inconel 718. Haynes 263 alloy showed the highest corrosion resistance among the examined alloys. Corrosion products of alloys were as fellows: Haynes 75: $Cr_2O_4$, $NiFe_2O_4$, $LiNiO_2$, $Li_2NiFe_2O_4$, Inconel 718; $Cr_2O_4$, $NiFe_2O_4$, Haynes 263; $Li(Ni,Co)O_2$, $NiCr_2O_4$, $LiTiO_2$, Inconel X-750; $Cr_2O_3$, $NiFe_2O_4$,$FeNi_3$, (Al,Nb,Ti)$O_2$. Haynes 263 showed local corrosion behavior and Haynes 75, Inconel 718 and Inconel X-750 showed uniform corrosion behavior.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.8
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• pp.622-626
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• 2011

Lead-free piezoelectric ceramics with the composition of $(Na_{0.54}K_{0.46})_{0.96}Li_{0.04}(Nb_{1-0.10-x}Ta_{0.10}Sb_x)O_{3}$ (x= 0~8 mol%) were fabricated by nomal sintering at $1,090^{\circ}C$ for 5 h. the phase structure, microstructure and electrical properties were investigated with a emphasis on the influence of the Sb content. All samples exhibit a single perovskite phase over the whole compositional range. For the ceramics with x= 4 [mol%], two phase transitions are observed at $75^{\circ}C$ and $366^{\circ}C$, corresponding to the phase transitions of orthorhombic to tetragonal (To-t) and tetragonal to cubic (Tc), respectively. high electrical properties of $d_{33}$= 210.83 pC/N, kp= 40%, ${\varepsilon}_r$= 1,091.35, $\rho$= 4.54 g/$cm^2$ were obtained from the specimen with x= 4 [mol%], which suggests that the composition ceramics is a promising lead-free piezoelectric material.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.1 no.1
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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..