• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.486-491
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• 2002

We have fabricated $Bi_{3.25}La_{0.75}Ti_3O_12$ (BLT) thin films on the Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates using a metalorganic decomposition (MOD) method with annealing temperature from $550^{\circ}C$ to $750^{\circ}C$. The structural properties of BLT films examined by x-ray diffraction (XRD). From XRD analysis. BLT thin films show polycrystalline structure. The layered-perovskite phase was obtained by spin-on films at above $600^{\circ}C$ for 1h. Scanning electron microscopy (SEM) showed uniform surface composed of rodlike grains. The grain size of BLT films increased with increasing annealing temperature. The BLT film annealed at $650^{\circ}C$ was measured to have a dielectric constant of 279, dielectric loss of 1.85(%), remanent polarization of $25.66\mu C/\textrm{cm}^2$, and coercive field of 84.75 kV/cm. The BLT thin films showed little polarization fatigue test up to $3.5{\times}10^9$ bipolar cycling at 5 V and 100 kHz.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권2호
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• pp.202-208
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• 1997

Bi층 SrBi2Ta2O9(SBT)박막을 상온에서 rf magnetron sputtering에 의해 Pt/Ti/SiO2/Si기판위에 증착한 다음 산소 분위기 하에서 1시간동안 75$0^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$, 85$0^{\circ}C$로 열처리하였다. 타겟은 박막내의 Bi와 Sr의 부족을 보상하기 위해 20mole%의 Bi2O3와 30mole%의 SrCO3를 과잉으로 넣어 사용하였으며, 80$0^{\circ}C$로 열처리한 박막의 조성은 Sr0.7Bi2.0Ta2.0O9.0이었다. 200nm의 두께를 갖는 이 SBT박막은 치밀한 미세구조와, 1MHz의 주파수에서 210의 유전상수, 0.05의 유전손실을 나타내었고, 또한 100 kMz에서 32$0^{\circ}C$의 큐리온도를 나타냈으며 그 온도에서의 유전상수는 314이었다. 이 SBT박막의 잔류분극(2Pr)과 항전계(2Ec)값은 각각 인가전압 3V에서 9.1$\mu$C/$\textrm{cm}^2$과 85kV/cm이었고, 5V의 bipolar pulse 하에서 1010 cycle까지 피로현상이 나타나지 않았으며, 누설전류 밀도는 150kV/cm에서 7$\times$10-7A/$\textrm{cm}^2$의 값을 보였다. rf magnetron sputtering 으로 제조된 SBT박막은 비휘발성 메모리 소자에의 응용이 가능하다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.565-568
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• 2001

We have fabricated $Bi_{3.25}$$La_{0.75}$ti$_3$O$_{12}$ (BLT) thin(200nm) films on the Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrates using a MOD(Metalorganic decomposition) method with annealing temperature from 55$0^{\circ}C$ to 75$0^{\circ}C$. The structural properties of the films examined by x-ray diffraction. The layered-perovskite phase obtained above $600^{\circ}C$. Scanning electron micrographs showed uniform surface composed of rodlike grains. The grain size increased with increasing annealing temperature. The BLT thin films showed little polarization fatigue test up to 3.5x10$^{9}$ bipolar cycling at a 5V and 100kHz.kHz.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권5호
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• pp.299-303
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• 2005

The crystal structure and ferroelectricity of the $(1-x)BiFeO_3\;(BF)-xPbTiO_3$ (PT) ceramic system with the addition of $DyFeO_3$ (DF) have been investigated for attaining a high temperature piezoelectric material. This study is focused on the relation between crystal structure and ferroelectric property with the addition of DF over the phase boundary in the (1-x)BF-xPT system. Hysteresis curves of polarization-electric field at room temperature have been measured. The X-ray and neutron diffraction data were analyzed by the rietveld refinement method. The addition of 0.1 mole DF into BF-PT system greatly increases the ferroelectric remanant polarization Pr values, e.g. 17 ${\mu}C/cm^2$ in 0.6BF-yDF-(0.4-y)PT and 31${\mu}C/cm^2$ in 0.5BF-yDF-(0.5.y)PT, respectively. The improved Pr value has been discussed in relation with crystal structure and electrical property.

• 한국재료학회지
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• 제25권6호
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• pp.288-292
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• 2015

New lead-free piezoelectric ceramics $0.96[\{Bi_{0.5}(Na_{0.84}K_{0.16})_{0.5}\}_{1-x}La_x(Ti_{1-y}Nb_y)O_3]-0.04SrTiO_3$ (BNKT-ST-LN, where $x=y=0.00{\leq}(x=y){\leq}0.015)$ were synthesized using the conventional solid-state reaction method. Their crystal structure, microstructure, and electrical properties were investigated as a function of the La and Nb (LN) content. The X-ray diffraction patterns revealed the formation of a single-phase perovskite structure for all the LN-modified BNKT-ST ceramics in this study. The temperature dependence of the dielectric curves showed that the maximum dielectric constant temperature ($T_m$) shifted towards lower temperatures and the curves became more diffuse with an increasing LN content. At the optimum composition (LN 0.005), a maximum value of remnant polarization ($33C/cm^2$) with a relatively low coercive field (22 kV/cm) and high piezoelectric constant (215 pC/N) was observed. These results indicate that the LN co-modified BNKT-ST ceramic system is a promising candidate for lead-free piezoelectric materials.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권2호
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• pp.64-67
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• 2011

The effect of Ta substitution on the crystal structure, ferroelectric, and piezoelectric properties of $Bi_{0.5}(Na_{0.82}K_{0.18})_{0.5}Ti_{1-x}Ta_xO_3$ ceramics has been investigated. The Ta doping resulted in a transition from coexistence of ferroelectric tetragonal and rhombohedral phases to an electrostrictive pseudocubic phase, leading to degradations of the remnant polarization, coercive field, and piezoelectric coefficient $d_{33}$. However, the electricfield-induced strain was significantly enhanced by the Ta substitution-induced phase transition and reached a highest value of $S_{max}/E_{max}$ = 566 pm/V under an applied electric field 6 kV/mm when 2% Ta was substituted on Ti sites. The abnormal enhancement in strain was attributed to the pseudocubic phase with high electrostrictive constants.

• 한국진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.52-57
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• 2010

$BiFeO_3(BFO)/Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$(PZT) bilayer와 multilayer의 다층구조를 만들어 전기적 특성을 측정하여 같은 두께의 BFO 단층박막과 비교해 보았다. BFO와 PZT 용액을 이용하였으며 chemical solution deposition 방법으로 Pt/Ti/$SiO_2$/Si(100) 기판위에 각 박막을 증착하였다. X-ray diffraction 분석을 통해 모든 박막이 다배향(multi-orientation) 페로브스카이트 (perovskite) 구조를 가졌음을 확인하였다. BFO/PZT Bilayer와 multilayer 박막들은 BFO 단층박막의 비해 누설전류 값이 500 kV/cm에서 약 4, 5차수 정도 감소했으며, 이로 인해 BFO/PZT 다층박막의 강유전체 특성이 크게 향상되었다. BFO/PZT multilayer 다층구조 박막의 경우 안정된 이력곡선(hysteresis loop)을 나타냈으며, 잔류 분극(remanent polarization)의 값은 $44.3{\mu}C/cm^2$이었으며, 항전계($2E_c$) 값은 681.4 kV/cm였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.205-205
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• 2008

PZT 세라믹은 우수한 유전 및 압전특성을 갖고 있어 변압기, 센서 및 엑츄에이터 등에 널리 응용되고 있다. 그러나, 우수한 특성에도 불구하고 PZT세라믹스의 소결시 PbO의 높은 유독성 및 휘발로 인하여 환경오염을 야기 시킨다. 그러므로 PbO로 구성된 세라믹을 대체하기 위한 우수한 압전특성을 가진 비납계 세라믹스 개발이 연구의 주류를 이루고 있다. 그 중 비납계 NKN와 BZT는 대체물질로 많이 관심을 받고 있다. 이는 일반적인 NKN조성은 우수한 압전성과 높은 큐리온도를 가지고 있을 뿐만 아니라, BZT조성의 Zr성분이 큐리온도를 낮추거나 유전특성을 졸게 하여 유전율 곡선을 완화하게 하는 특징이 있다. 하지만 NKN은 $1140^{\circ}C$이상의 소결온도에서 K의 휘발특성으로 인해 소성 후에도 주변의 수분을 흡수하는 조해성이 발생하는 문제가 발생한다. 그래서 본 연구에서는 낮은 온도에서 NKN계 세라믹스의 밀도를 증가시킬 뿐만 아니라, 우수한 유전 및 압전특성을 갖는 세라믹스를 제조하고자 비납계 $0.94(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3-0.06Ba(Zr_{0.05}Ti_{0.95})O_3$ (NKN-BZT)의 조성을 사용하였고 소결조제로는 $MnO_2$, NiO, $Bi_2O_3$, ZnO, $Li_2CO_3$, CuO등을 변화주어 유전 및 압전 특성을 알아보았다.

• 공업화학
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• 제5권3호
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• pp.478-500
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• 1994

융제법을 이용하여 육티탄산칼륨 wisker를 합성하였다. 바람직한 융제를 설정하기 위해 $V_2O_5$, $Bi_2O_3$, $B_2O_3$, $Pb_3O_4$, KCl, $K_4P_2O_7$, $K_2WO_4$ 그리고 $K_2MoO_4$의 8가지 형태의 융제가 조사되었으며 반응온도와 반응시간, $K_2CO_3$에 대한 $TiO_2$의 몰비, $K_2CO_3$와 $TiO_2$의 혼합물에 대한 flux의 몰비, 티탄산칼륨 섬유의 합성을 위한 서냉효과 등의 변수들이 결정화에 미치는 바를 조사하였다. 적절한 융제는 $K_2MoO_4$ 및 $K_2WO_4$였으며 이 두 flux를 사용한 적절한 섬유상 결정화 조건은 반응온도 $1000{\sim}1100^{\circ}C$, 반응시간 5hr, 시료 $K_2CO_3$에 대한 $TiO_2$의 혼합물에 대한 융제의 몰비는 4.0 그리고 $K_2CO_3$에 대한 $TiO_2$의 몰비는 6.0이 가장 바람직하였으며 아울러 서냉조작은 장섬유의 성장에 효과적이었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.264-267
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• 2004

[ $Bi_{3.25}La_{0.75}Ti_3O_{12}$ ] (BLT) thin films were prepared by using metal organic decomposition method onto the $LaNiO_3$ (LNO) bottom electrode. Both the structure and morphology of the films were analyzed by x-ray diffraction (XRD) and atomic force microscope (AFM). Even at low temperatures ranging from 450 to $650^{\circ}C$, the BLT thinfilms were successfully deposited on LNO bottom electrode and exhibited (117) orientation. The BLT thin films annealed as low as $600^{\circ}C$ showed excellent ferroelectricity, higher remanent polarization and no significant degradation of switching charge at least up to $5{\times}10^9$ switching cycles at a frequency of 100 kHz and 5 V. For the annealing temperature of $600^{\circ}C$, the remanent polarization Pr and coercive field were $23.5\;C/cm^2$ and 120 kV/cm, respectively.