• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.27 no.4
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• pp.577-584
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• 2003

A crack with growth in ferroelectric ceramics under purely electric loading is analyzed. The crack tip stress intensity factor for the growing crack under small-scale conditions is evaluated by employing the model of nonlinear domain switching. The crack tip stress intensity factor increases or decreases with crack growth, depending on the electrical nonlinear behavior and the direction of an applied electric field. It is shown that the ferroelectric material can be either toughened or weakened as the crack grows. The steady state crack growth in ferroelectric ceramics is also discussed.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2002.10a
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• pp.820-823
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• 2002

The asymptotic problem of a semi-infinite conducting crack parallel to the poling direction in ferroelectric ceramics subjected to electric fields is analyzed. The main mechanism for the conducting crack growth behavior is thought to be ferroelectric domain switching leading to the development of a process zone around the crack. The shape and size of the switching zone is shown to depend strongly on the relative magnitude on the ratio of the coercive electric field to the yield electric field. It is shown that the crack growth can be either enhanced or retarded depending on the ratio of the coercive electric field to yield electric field.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.2
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• pp.95-98
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• 1998

완화형 강유전체인 0.9MPb*Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_{3}$-0.1PbTiO$_{3}$에서 강유전-상유전 상전이에 수반되는 relaxation거동을 살펴보기위해 낮은 전계에서 측정된 유전특성과 높은 전계에서 측정된 전계유기 분극 거동 등을 조사하였다. -50-9$0^{\circ}C$의 상전이 온도범위에 걸쳐 1V/mm의 낮은 전계에서 측정된 유전특성의 온도의존성을 구하고 수 kVmm의 강전계하에서 발생된 분극의 온도의존성을 관찰하였다. 이 모든 결과들은 Vogel-Fulcher관계식에 비교적 정확하게 일치되었으며 그 결과 T$_{f}$ 는 294.6˚K로 나타났다. 본 연구결과를 통하여 Vogel-Fulcher관계식에 의한 주파수 의존성은 낮은 전계하에서의 유전특성 뿐 아니라 강전계하에서의 여러물성들도 동일하게 적용되는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2002.05a
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• pp.215-218
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• 2002

In this paper, we propose a microstrip line tunable phase shifter. If we vary the applied bias voltage, the relative dielectric constant of ferroelectrics also changes and we designed tunable phase shifter using Au/BSTO/MgO/Au structure. We also used a coupling structure to increase the amount of phase shift at certain frequency in a limited size and we could reduce the loss by reducing the line width.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.05a
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• pp.465-468
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• 1999

Electrical properties of metal-ferroelectric-semiconductor field effect transistor(MFSFET) using $BaMgF_4$ thin films grown on p-Si(100) substrates have been investigated. $BaMgF_4$ thin films have been directly deposited on the p-Si(100) wafers at a low temperature of $300^{\circ}C$ in an ultra high vacuum(UHV) system. First an in-situ post-deposition annealing was conducted for 20s at $650^{\circ}C$ and second an in-situ post-annealing was conducted for 10s at $950^{\circ}C$. The electrical properties of MFSFET compared with using A1 and Pt electrodes.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.6
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• pp.610-617
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• 1996

강유전체 재료의 하부전극으로 사용되고 있는 Pt/Ti 박막의 접착력에 대한 열처리 분위기의 영향을 연구하였다. 시편의 접착력은 90$^{\circ}$ 필 테스트 방법을 사용하여 정량적으로 측정하였다. 열처리 후 사용된 분이기에 관계없이 모두 접착력이 감소하였는데 특히 산소분위기에서 열처리 한 시편의 접착력이 매우 크게 감소하였다. AES depth profile과 단면 TEM을 이용하여 계면반응을 관찰한 결과 산소열처리시에는 Ti가 외부에서 확산해 온 산소와 반응하여 rutile TiO2상이 형성됨을 알 수 있었다. 그러므로 산소열처리 후에 일어나는 접착력의 급격한 감소 원인은 열처리시 취약한 TiO2상이 형성되며 이로 인해 Ti 접착층이 고갈되기 때문임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.69-72
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• 2002

B $i_{3.3}$L $a_{0.7}$ $Ti_3$ $O_{12}$(BLT) 강유전체 박막을 $Al_2$ $O_3$/Si 기판위에 졸-겔(sol-gel)법으로 스핀 코팅하여 Metal-Ferroelectric-Insulator-Silicon (MFIS) 구조를 형성하였다. 박막의 결정화를 위해 as-coated 박막을 산소분위기에서 $650^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$에서 30분 동안 후속열처리를 실시하였다. BLT 박막의 열처리 온도를 $650^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$로 증가시킴에 따라서 c축으로 우선 배향되는 경향을 보였으며, FWHM 값이 감소하여 결정성이 향상됨을 확인할 수 있었다. $700^{\circ}C$에서 열처리된 BLT 박막의 memory window는 약 2.5V (인가전압 5V)를 나타내었으며, 누설전류는 약 1.5x$10^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$를 나타내었다.다.다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.13 no.3
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• pp.200-205
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• 2000

This paper describes the structure modeling and operation characteristics of MFMIS(metal-ferroelectric-metal-insulator-semiconductor) device using the Tsuprem4 which is a semiconductor device tool by Avanti. MFMIS device is being studied for nonvolatile memory application at various semiconductor laboratory but it is difficult to fabricate and analyze MFMIS devices using the semiconductor simulation tool: Tsuprem4, medici and etc. So the new library and new materials parameters for adjusting ferroelectric material and platinum electrodes in the tools are studied. In this paper structural model and operation characteristics of MFMIS devices are measured, which can be easily adopted to analysis of MFMIS device for nonvolatile memory device application.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.11a
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• pp.433-436
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• 1999

In this paper we applied TVS(Triangular Voltage Sweep) method to calculate the mobile ionic charge densities in some ferroelectric thin films. During the measurement, the temperature of specimens were maintained at 20$0^{\circ}C$. By this method, the amount of mobile ionic charge Q$_{m}$ and mobile ionic charge density N$_{m}$ of a MFIS structure were calculated 3.5 [pC] and about 4.3$\times$10$^{11}$ [ions/cm$^2$], respectively. In order to successful TVS measurement, the gate leakage current density of films must be low 10$^{-9}$ (A/cm$^2$) order.der.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.09a
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• pp.68-72
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• 2005

본 논문에서는 $Bi_{3}Ti_{4}O_{12}$에 Nd를 치환했을 때 향상되는 강유전체 특성을 sol-gel 방법을 이용하여 분석하였다. 이를 위해 $10\;wt\%$의 $12\%$과량의 Bi가 첨가된 $Bi_{3.15}Nd_{0.85}Ti_{13}O_{12}$ sol-gel 용액을 제작하였다. BNT 박막은 $Pt/TiO_2/SiO_2/Si$ 기판 위에 스핀 코팅 방법을 이용하여 증착하였으며, 최종 증착된 박막의 조성은 Rutherford backscattering spectroscopy 분석을 이용하여 $Bi_{3.15}Nd_{0.85}Ti_{13}O_{12}$임을 확인하였다. 200 nm 두께의 BNT 박막은 XRD 분석을 통해 (117)방향에서 강한 피크가 나오며, (001) 방향에서 Nd 치환에 따른 효과로 억제된 피크가 나오는 것을 확인하였다. Pt/BNT/Pt 구조를 이용하여 잔류분극을 측정한 결과 7 V에서 $48\;{\mu}\;C/cm^2$ 이 나왔다. 이것은 다른 강유전체 물질인 PZT, SBT, BLT보다 월등히 큰 값이다.