• 제목/요약/키워드: 강유전체

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우선방위를 갖는 Pb(Zr, Ti)$\textrm{O}_3$ 박막의 강유전체 특성에 관한 연구 (Studies on Ferroelectric Properties of Crystalline Oriented Pb(Zr, Ti)$\textrm{O}_3$ Thin Films)

  • 고가연;박진성;이종국;이은구;이우선;이재갑
    • 한국재료학회지
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    • 제7권8호
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    • pp.646-649
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    • 1997
  • (111)과 (100)우선방위의 정방정계의 Pb(Zr$_{0.2}$, Ti$_{0.8}$)O$_{3}$박막의 강유전체 특성과 신뢰성특성을 상부 전극의 두께를 변화시키면서 연구하였다. (111)우선방위의 박막이 (100)우선방위의 박막보다 큰 잔류분극과 항전계 값을 갖고 있어 정방형의 이력곡선 특성을 보여주었다. 스위칭전하의 상부전극의 두께 의존성은 상부전극을 열처리 할 때 유도되는 압축응력에 의한 stress효과로 설명할 수 있었다. 상부전극의 두께가 얇은 박막은 초기에는 작은 스위칭 전하를 갖고 있으나 스위칭 횟수가 증대됨에 따라 기계적인 응력의 감소로 인하여 부분 수위칭 영역이 확대되어 내구성이 향상되었다.

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IBASD법으로 제조된 BNN 박막의 결정화 및 전기적 특성 (Crystallization Behavior and Electrical Properties of BNN Thin Films prepared by IBASD Methods)

  • 우동찬;정성원;이희영;조상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.489-493
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    • 2004
  • [ $Ba_2NaNb_5O_{15}$ ]은 orthorhombic tungsten bronze 결정구조를 갖는 강유전체로서, 단결정의 경우 $LiNbO_3$에 비해 우수한 비선형 전광계수 값을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 또한 주목할만한 초전, 압전, 강유전특성을 나타내고 있다. 본 연구에서는 다른 강유전체박막에 비하여 상대적으로 연구가 덜 이루어진 BNN 박막을 세라믹 타겟을 사용하여 이온빔 보조 증착법을 사용하여 제조하였으며, $Ar/O_2$ 분위기에서 증착된 BNN 박막에 대한 결정화 및 배향 특성을 고찰하였고, 이에 따른 전기적 특성의 변화를 살펴보았다. 연구에 사용된 기판은 $Pt(100)/TiO_2/SiO_2/Si(100)$이었으며, 이온빔 보조 증착법에서 보조 이온빔의 에너지를 $0{\sim}400eV$로 변화 시키며 BNN 박막을 증착한 후, 열처리하였다. BNN 박막의 전기적 특성은 MFM 박막 커패시터의 형태로 제조하여 강유전 특성에 대해 살펴보았다.

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Tunable RF 기기 적용을 위한 ALD-HfO2의 마이크로파 대역 강유전체 특성 고찰 (Study on the Ferroelectric Properties of ALD-HfO2 in Microwave Band for Tunable RF Apparatus)

  • 한상우;이창현;이정해;차호영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.780-785
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    • 2018
  • 본 논문에서는 tunable RF 기기에 적용이 가능한 $HfO_2$ 강유전체를 활용하여 metal-ferroelectric-metal (MFM) 커패시터를 구현하였으며 마이크로파 대역주파수 까지 전압에 따른 커패시턴스 tunability 특성을 고찰 하였다. 1kHz부터 5GHz 대역에 이르기까지 광범위한 범위의 커패시턴스-전압 특성을 분석하였으며 커패시턴스 tunability는 500 MHz 이상의 주파수에서 2.5 GHz 대역까지 ~3 %의 tunability가 유지되는 것을 확인 하여 마이크로파 주파수 대역에서 ALD $HfO_2$기반 전자 제어 가변 커패시터의 사용 가능성을 입증하였다.

BSTO 강유전체에 기반한 Meander-Type 가변 위상 천이기 (BSTO Ferroelectric-Based Meander-Type Tunable Phase Shifter)

  • Chai, Dongkyu;Linh, Mai;Yim, Munhyuk;Yoon, Giwan
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.904-908
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    • 2002
  • 본 논문에서는 강유전체 기반, 마이크로스트립 라인을 이용하여 13~170Hz에 걸친 넓은 주파수 범위에서 삽입 손실이 2dB 이하, 반사 손실이 10dB 이상인 4-coupled 가변 위상 천이기를 제안한다 특히, 15GHz에서 위상 천이 편이(DPS)는 0V를 인가하였을 때 $89{\circ}$ 이었고, 인가 전압을 150V로 증가시켰을 때 $115{\circ}$ 이었다. 그러므로 위상 천이 편이의 가변성은 $26{\circ}$에 달한다.

PLD법에 의해 제조된 SBT 박막의 구조 및 전기적 특성 (Structural and Electrical Characteristics of the SBT Thin Films Prepared by PLD Method)

  • 마석범;오형록;김성구;장낙원;박창엽
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.66-74
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    • 2000
  • The structural and electrical characteristics of SBT thin films, fabricated on Pt/Ti/SiO\ulcorner/Si substrates by a pulsed laser deposition(PLD), were investigated to develop ferroelectric thin films for capacitor lay-ers of FRAM. EFfects of target composition on the characteristics of SBT thin films were examined. Target were prepared by mixed oxide method, and composition of Sr/Bi/Ta on SBT was changed to 1/2/2, 1/2.4/2, 1/2.8/2, 0.8/2/2 and 1.2/2/2. SBt thin films were fabricated, as a function of substrate temperature and oxygen pressure, by PLD. The optimized ocndition, to fabricate high quality SBT thin films, was 700 $^{\circ}C$ of substrate temperature, 200 mTorr of oxygen pressure, and 2 J/$\textrm{cm}^2$ of laser energy density. Maximum remnant value(2Pr) of 9.0 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$, coercive field value(Ec) of 50 kV/cm, dielectric constant value of 166, and leakage current densities of <10\ulcorner A/$\textrm{cm}^2$ were observed for the films with 1/2/2 composition, which was prepared at the above PLD condition.

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강유전체를 적용한 무기전계발광소자의 광전특성연구 (The Study of opto-electrics characteristics of Inorganic EL(Electro luminescent) Device with combination of high dielectric constant layer)

  • 이건섭;이성의
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.407-407
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    • 2008
  • 무기EL 디스플레이는 고체재료에 전계를 가했을 때 발광하는 현상을 이용한소자로서, 급속도로 발전을 거듭하고 있으나, 유전체층에 강한전계를 가하여 발광하여야 하므로 낮은 Breakdown voltage와 효율의 한계로 인하여 휘도가 낮고 풀 컬러화 디스플레이 등 의 응용에는 적용되고 있지 못하는 실정이다. 본 연구에서는 강유전체 Perovskite 구조를 가지는 ABO3 물질 중 PMN(Lead Magnesium niobate) 과 PZT (Lead Zirconate titanate) 후막을 제조하여 Inorganic EL(Electro Luminance)에 적용하고 소자의 광전특성을 평가하였다. 소자에 사용된 기판은 고온소성에 알맞은 알루미나(Al2O3)기판을 채택 하였으며, 그 위 하부전극으로는 고온소성에 따른 화학적 안정성이 우수한 Au전극을 Screen Printing 하였다. 제조 되어진 PMN후막 페이스트는 PMN(Pb(Mg1/2 Nb2/3)O3) + Glass Frit(Pb-Zn-B) + BaTiO3(99.99%) 로 합성되었으며 하부전극위에 인쇄하였다. 그 다음 PZT sol-gel을 Spin coating으로 도포 하였다. 형광체로 ZnS:Cu.Cl 을 Screen Printing을로 형성하였으며, 평탄화를 위하여 유기물 충을 Screen Printing 공정으로 성막 하였다. 상부전극으로는 DC sputter로 ITO를 증착하여 EL소자 완성 후 Spectro - Chroma meter로 소자특성을 측정하였다. 평탄화를 통한 유기물층에 변화되는 Capacitance를 Oscilloscope로 전압 전류 pulse의 변화에 따른 opto-electronic 특성을 평가하였다.

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$LiNbO_3$ 강유전체를 이용한 MFISFET의 제작 및 특성 (Fabrication and Properties of MFISFET Using $LiNbO_3$ Ferroelectric Films)

  • 정순원;구경완
    • 전기학회논문지P
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    • 제57권2호
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    • pp.135-139
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    • 2008
  • MFISFETs with platinum electrode on the $LiNbO_3$/aluminum nitride/Si(100) structures were successfully fabricated and the properties of the FETs have been discussed. $I_D-V_G$ characteristics of MFISFETs for linear region (that is, 0.1 V of the drain voltage) showed hysteresis loop with a counter-clockwise trace due to the ferroelectric nature of $LiNbO_3$ films. A memory window (i.e., threshold voltage shift) of the fabricated device was about 2[V] for a sweep from -4 to +4[V]. The estimated field-effect electron mobility and transconductance on a linear region were 530[$cm^2/V{\cdot}s$] and 0.16[mS/mm], respectively. The drain current of 27[${\mu}A$] on the "on" state was more than 3 orders of magnitude larger than that of 30[nA] on the "off" state at the same "read" gate voltage of l.5[V], which means the memory operation of the MFISFET.

비휘발 메모리소자응용을 위한 강유전체 $LiNbO_3$ 박막의 전기적 구조적 특성에 관한 연구 (Electrical and Structural Properties of Ferroelectric $LiNbO_3$ Thin films for Nonvolatile Memory applications)

  • 최유신;정세민;김도영;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.235-238
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    • 1998
  • Ferroelectric $LiNbO_3$ thin films were grown directly on Si(100) substrates by 13.55MHz RF magnetron sputtering system using a ceramic target ($Nb_2O_5/Li_2C0_3$ = 51.4/48.6). Because high temperature process have to avoided to prevent degradation of the interface (insulator/Si), $LiNbO_3$ thin films were deposited below $300^{\circ}C$. After as-deposited films were performed RTA treatments in an oxygen ambient at $600^{\circ}C$ for 60s, electrical measurements performed films before and after anneal treatment. In high field region, the leakage current density of the films after annealing was deceased about 4order and the resistivity of these was increased to about 5\times 10^{11} \Omega \cdot cm$ at 500kV/cm. In accumulation region of C-V curve, we calculated dielectric constant of thin film $LiNbO_3$ as 27.9 which is close to that of bulk value.

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