• 전자공학회지
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• 제25권7호
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• pp.41-41
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• 1998

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권12호
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• pp.1033-1044
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• 2002

본 논문에서는 grounded-plate PMOS 게이트 (GPPG) 강유전체 메모리 셀을 이용한 새로운 FRAM 설계기술을 제안하였다 GPPG 셀은 PMOS와 강유전체 커패시터로 구성되며 셀 plate 는 ground 에 접지 된다. 제안된 FRAM 에서는 비트라인이 V/sub DD/로 precharge 되고, negative 전압 워드라인 기법이 사용되며, negative 펄스 restore 동작을 이용한다 GPPG 셀을 이용한 FRAM 구조는 셀 plate 구동기폭 사용하지 않으므로 메모리 셀 efficiency를 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 또한 기존의 common-plate 셀과는 달리 제안된 FRAM 구조는 데이터의 읽기 및 쓰기 동작 시 강유전체 커패시터에 V/sub DD/거 충분한 전압이 가해지므로 저 전압 동작에 제한이 없다. 아울러 제안된 FRAM 구조는 필요한 8 비트 데이터만 선택하는 column-path 회로를 사용하므로 메모리 array 전력소모를 최소화 할 수 있다. 끝으로 0.5-um, triple-well/1-polycide/2-metal 공정을 이용한 4-Mb FRAM 설계를 통해 GPPG 셀 FRAM architecture 실현 가능성을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.122-122
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• 2018

1. 배경 최근 IoT 기술이 발전함에 따라 각종 전자기기에 들어가는 센서들이 점점 늘어나고 있다. 특히 사용자 중심의 기기들은 기술이 발전함에 따라 집적화가 이루어지면서, 하나의 기기에서 온도, 습도, 조도 등의 다양한 정보를 처리하고 있다. 이에 따라 더 많은 기능을 사용하기 위해, 소모 전력 또한 점차 증가하고 있다. 그러나 부피는 한정되어 있어, 기존 배터리만으로는 증가하는 소모 전력을 모두 보완하기 어렵다. 또한 대표적인 사용자 중심 기기인 스마트폰에서는, 가장 많은 전력을 소모하는 부분이 점점 커지고 있다. 이에 대한 대책으로 버려지는 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 바꿔주는 에너지 하베스팅 기술이 각광을 받고 있다. 에너지 하베스팅 기술은 바람, 진동, 인체의 움직임 등의 기계적 에너지, 태양광, 실내등의 빛 에너지를 전기적인 에너지로 바꿔주는 기술을 말한다. 본 연구에서는 강유전체 고분자 내부에 양자점이 임베딩된 박막을 이용하여, 스마트폰에서 발생하는 빛 에너지와 손가락으로 디스플레이를 터치할 때 발생하는 기계적인 에너지를 모두 수확할 수 있는 새로운 소자를 제시하였다. 소자 내부에 있는 양자점은 빛 에너지를 산란 혹은 흡수하여 발광한 후, 고분자 내부의 전반사를 통해 양 옆에 있는 태양전지로 빛을 전달한다. 또한 컴포짓의 매트릭스를 이루고 있는 강유전체 폴리머인 P(VDF-TrFE)는 강유전 특성을 통해 마찰전기 에너지를 효율적으로 전기 에너지로 전환할 수 있다. 강유전체 특성에 의해 P(VDF-TrFE) 내부에 정렬된 Polarization은 퀀텀닷에 양자구속 스타크 효과(Quantum Confined Stark Effect)를 일으켜 더 긴 파장을 방출한다. 이렇게 바뀐 파장은 실리콘 태양전지에서 더 많이 흡수할 수 있는 영역으로 방출되어 태양전지 출력의 증가를 일으킨다. 마지막으로 실리콘 태양전지의 출력 증가를 보여줌으로써 이를 실험적으로 입증했다.

• 센서학회지
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• 제7권2호
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• pp.103-110
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• 1998

강유전체 박막과 마이크로 가공기술을 이용하여 초전형 적외선 센서를 제작하였다. 초전형 적외선 센서는 $Pb_{l-x}La_{x}Ti_{1-x/4}O_{3}$ (x=0.05) (PLT) 강유전체 박막 커패시터를 RF 마그네트론 스퍼터링 방식으로 백감 전극이 증착된 MgO 기판상에 결정 성장시킨 구조를 갖고 있다. 스퍼터링된 PLT 박막은 높은 c-축 결정 구조를 가지므로 센서로 사용하기 위한 분극 처리 과정이 필요 없다. 이는 적외선 이미지 센서를 구현함에 있어서 수율 향상에 필수적인 요소이다. 또한 마이크로 가공 기술을 사용하여 센서의 열용량을 극소화함으로서 센서의 효율을 최대화하였다. 제작된 센서의 상부에 폴리이미드를 코팅하고 MgO 기판을 선택적으로 식각하여 코팅된 폴리이미드와 MgO가 강유전체 박막 커패시터를 지지하고 있는 구조를 구현하였다. 이렇게 제작된 센서의 감도는 상온에서 $8.5{\times}10^{8}cm{\cdot}\sqrt{Hz}/W$로 측정되었으며 이는 마이크로 가공 기술을 사용하지 않은 경우보다 약 100 배의 감도 향상을 가져왔다. 2차원 배열 구조를 갖는 센서를 가지고 인체의 유 무 뿐만 아니라 위치까지 감별할 수 있는 센싱 시스템을 구현하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권10호
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• pp.1032-1036
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• 1999

Pb($\textrm{Zr}_{0.5}\textrm{Ti}_{0.5}$)$\textrm{O}_3$ 강유전체의 상부 전극 크기를 변화시키며 펄스 전기장에 의한 전자 방출 특성 및 열화에 대하여 연구하였다. 상부 전극 크기 감소에 따라 상부 전극 모서리 부근에서 분극 반전에 기여하는 강유전체 분율이 증가되어 분극이 높아졌으며, ANSYS 5.3에 의한 전기장 시뮬레이션을 통하여 비대칭 전극 구조에서의 상부 전극 모서리 부근의 전기장이 증가한다는 것을 알 수 있었다. 분극 증가에 기여하는 상부 전극 모서리 주변의 강유전체의 부피 및 전극크기당 전자 방출량은 상부 전극 크기에 무관하였다. 전자 방출 횟수에 따라 상부 전극이 침식되어 분극 및 유전 상수는 감소하였으나 전극 복구에 의해 재생되었으며, 강유전체의 표면 손상에 의해 항전계 및 유전 손실은 증가되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.209-212
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• 2018

본 논문에서는 P(VDF-TrFE)유기물 강유전체 기반 metal-ferroelectric-metal (MFM) capacitor 와 차세대 반도체 물질인 질화갈륨 반도체를 활용한 네거티브 커패시턴스 전계효과 트랜지스터를 제작 및 분석 하였다. 27 nm의 두께의 P(VDF-TrFE) MFM 커패시터의 분극지수는 4 MV/cm에서 $6{\mu}C/cm^2$ 값을 나타내었으며 약 65 ~ 95 pF의 커패시턴스 값을 나타내었다. 강유전체의 커패시턴스와 전계효과 트랜지스터의 커패시턴스 매칭을 분석하기 위해 제작된 P(VDF-TrFE) MFM 커패시터는 GaN 전계효과 트랜지스터의 게이트 전극에 집적화 되었으며 집적화되기 전 104 mV/dec 의 문턱전압 이하 기울기에서 82 mV/dec 값으로 개선된 효과를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.730-735
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• 2003

본 논문에서는 BSTO 강유전체를 이용한 가변 대역통과필터들을 4가지 유형의 예를 들어 제안한다. 제안 기술에서 인가 전압이 증가할수록 강유전체의 유효 유전율은 비선형적으로 감소하고 따라서 중심 주파수가 높은 쪽으로 이동한다 이 때 사용하는 강유전체로는 STO와 BSTO가 있는데 STO는 100K 이하의 저온에서, BSTO는 실온에서 주로 사용한다. 본 제안 기술은 차세대 무선통신 기술 발전에 매우 유용하게 기여 할 것으로 보인다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.741-748
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• 2005

형광램프용 전자식 안정기의 효율개선 및 램프의 수명연장을 위하여 강유전체 커패시터와 시간지연스위칭회로로 구성된 절전모듈을 개발하고 적용하였다. 절전모듈에 사용된 강유전체 세라믹스를 이용하여 형광램프의 부저항특성과 최적화를 시키고, 시간지연회로를 통하여 점등초기 예열형에서 비예열형으로 스위칭시켜 점등 중 필라멘트에서 소비되는 전력을 제거함으로써 약 2W의 소비전력을 감소시켜 효율개선을 실현하였으며, 역기전력 제거기능을 통하여 점등 초기 형광램프 필라멘트에 가해지는 충격을 최소화함으로써 형광램프의 수명을 연장시켰다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.17-20
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• 1999

The retention and fatigue properties of ferroelectric LiNbO$_3$ thin films were studied. Metal-ferroelectric-semiconductor(MFS) devices by using rapid thermal annealed LiNbO$_3$/Si structures were successfully fabricated and demonstrated nonvolatile memory operations of the MFS devices. The I$_{D}$-V$_{G}$ characteristics of MFSFET\`s showed a hysteresis loop due to the ferroelectric nature of the LiNbO$_3$ thin film. The ferroelectric capacitors showed practically no polarization degradation up to about 10$^{10}$ switching cycles when subjected to symmetric bipolar voltage pulse (peak-to-peak 6V, 50% duty cycle) in the 500kHz. The retention properties of the LiNbO$_3$ thin films were quite good up to about 10$^{3}$ s . s .

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.537-541
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• 2003

강유전체(SrTiO$_3$) 박막을 게이트 절연층으로 하여 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 유리 기판위에 제조하였다. 강유전체는 기존의 SiO$_2$, SiN 등과 같은 게이트 절연체에 비하여 유전특성이 매우 뛰어나 TFT의 ON 전류를 증가시키고 문턱전압을 낮추며 항복특성을 개선하여 준다. PECVD 에 의하여 증착된 a-Si:H 는 FTIR 측정 결과 2,000 $cm^{-}$1 과 635 $cm^{-}$l 및 876 cm-1 에서 흡수 밴드가 나타났으며, 2,000 $cm^{-1}$ / 과 635 $cm^{-1}$ / 은 SiH$_1$ 의 stretching 과 rocking 모드에 기인 한 것이며 876 $cm^{-1}$ / 의 weak 밴드는 SiH$_2$ vibration 모드에 의한 것이다. a-SiN:H 는 optical bandgap 이 2.61 eV 이고 굴절률은 1.8 - 2.0, 저항률은 $10^{11}$ - $10^{15}$ $\Omega$-cm 정도로 실험 조건에 따라 약간 다르게 나타난다. 강유전체(SrTiO$_3$) 박막의 유전상수는 60 - 100 정도이고 항복전계는 1MV/cm 이상으로 우수한 절연특성을 갖고 있다. 강유전체를 이용한 TFT 의 채널 길이는 8 - 20 $\mu$m, 채널 넓이는 80 - 200 $\mu$m 로서 드레인 전류가 게이트 전압 20V에서 3 $\mu$A 이고 Ion/Ioff 비는 $10^{5}$ - $10^{6}$, Vth 는 4 - 5 volts 이다.