• Title/Summary/Keyword: 강유전특성

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Effects of W-N/Pt Bottom Electrode on the Ferroelectric Degradation of $Sr_{0.8}Bi_{2.4}Ta_2O_9/Pt/Si$ Structure due to the Hydrogen Annealing ($Sr_{0.8}Bi_{2.4}Ta_2O_9/Pt/Si$ 구조의 수소열처리에 의한 강유전특성 열화에 미치는 W-N/Pt 전극효과)

  • Lee, Chang-Woo
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.11 no.4 s.33
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    • pp.87-91
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    • 2004
  • We have investigated the effects of W-N/Pt bottom electrode on the ferroelectric degradation of $Sr_{0.8}Bi_{2.4}Ta_2O_9(SBT)/Pt$ due to hydrogen annealing at $350^{\circ}C$ in $N_2$ gas atmosphere containing $5{\%}\;H_2$ gas for 1hr. As a result, inserting the W-N thin films between SBT and Pt, this W-N thin film prevents hydrogen molecules to be chemisorbed at the Pt electrode surface of at the electrode/ferroelectric interface during hydrogen annealing. These hydrogen atoms can diffuse into the SBT and react with the oxide causing the oxygen deficiency in the SBT film, which will result in the ferroelectric degradation. Experimental results show that W-N thin film is a good diffusion barrier during the hydrogen annealing.

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The Effects of Deposition Temperature of Pt Top Electrodes on the Electrical Properties of PZT Thin Films (Pt 상부 전극 증착온도가 PZR 박막의 전지적 특성에 미치는 영향)

  • Lee, Kang-Woon;Lee, Won-Jong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.11
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    • pp.1048-1054
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    • 1998
  • The effects of deposition temperature of Pt top electrodes on the electrical properties of Pb(Zr,Ti))$O_3$, (PZT) thin film were investigated. When the Pt top electrodes were deposited at substrate temperatures of $200^{\circ}C$ or above,the ferroelectric properties of the PZT thin film under the Pt electrode were severely degraded. Whereas those of the PZT film where the Pt electrodes were not deposited were not degraded. Water vapors which remained in the vacuum chamber were dissociated into hydrogen atoms by the catalysis of Pt top electrode, and those hydrogen atoms diffused into the PZT film and produced oxygen vacancies at high substrate temperature, resulting in the degradation of the ferroelectric properties of the PZT film located under the Pt electrode. Since the water vapors could not be dissociated into hydrogen atoms without the catalysis of Pt. the degradation of the PZT film did not take place where the Pt electrode were not deposited. The degraded feroelectric properties could be recovered by rapid thermal annealing (RTA) treatment. On the other hand. leakage current characteristics were improved with increasing the deposition temperature of Pt top electrodes.

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Piezoelectric and Ferroelectric Properties of Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$ Ceramics (Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$ 세라믹스의 압전 및 강유전특성)

  • Lee, Yong-Hyun;Cho, Jeong-Ho;Kim, Byung-Ik;Choi, Duck-Kyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.257-257
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    • 2007
  • 압전 액츄에이터의 효율적 작동을 위해서는 변위량이 크고 이력이 없으며 응답이 빠르고 온도특성이 좋아야 하는 등의 여러 조건들을 만족시켜야 한다. 따라서 본 실험은 압전 효율은 높이고 압전 손실은 낮추기 위하여 Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$, 세라믹스를 선정하였으며 Zr/Ti의 변화(x=0.47~0.5, y=0.46~0.49)에 따른 각각의 압전 특성 및 강유전 특성을 조사하였다. 일반적인 산화물 합성법을 이용하여 압전 분말을 제조하였고 EMAS standard(6001)에 근거하여 시편을 제조하였다. XRD 관찰결과 모든 조성에서 perovskite구조의 단일상만을 나타내는 소결체를 얻을 수 있었으며 FE-SEM 관찰결과 $1250^{\circ}C$의 소결시편이 $2-3{\mu}m$의 grain size를 갖는 치밀한 미세구조를 나타내었다. 가장 우수한 압전특성을 나타내는 조성은 Zr/Ti의 비가 0.485/0.475 조성이었으며 그때의 전기기계 결합계수(Kp) 값은 62.5%였고, 기계적 품질계수(Qm) 값은 1004였다.

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Fabrication and characteristics of PZT ferroelectric thin films by Sol-Gel processing and rapid thermal annealing (Sol-gel법과 급속 열처리에 의한 PZT 강유전 박막의 제작과 그 특성)

  • 백동수;최형욱;김준한;신현용;김규수;박창엽
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.7 no.5
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    • pp.369-375
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    • 1994
  • In this study, ferroelectric thin films of PZT with different Zr/Ti ratio were prepared by sol-get processing and annealed by rapid thermal annealing at >$500^{\circ}C$>$-700^{\circ}C$ for 10 sec. -1 min. Structures of the annealed films were examined by X-ray diffraction and SEM. Thin films of PZT with perovskite structure have been obtained by annealing at >$600^{\circ}C$ or above and for 20 seconds or longer. Maximum remnant polarization of 10.24.mu.C/cm$^{2}$ and minimum coercive field of 20.06 kV/cm were obtained from the 56/44 and 65/35 Zr/Ti composition films, respectively. Dielectric constant, .epsilon.$_{r}$ of 500-1300 and dielectric loss, tan .delta., of 0.01-0.035 were obtained from the films.s.

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ZnTiO 박막의 성장과 전기적 특성 연구

  • Yu, Han-Tae;Lee, Yeong-Min;Yu, Seung-Yong;Kim, Hyeong-Jun;Lee, Jin-Yong;Lee, Se-Jun;Kim, Deuk-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.190-190
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    • 2010
  • 본 연구에서는 Ti이 도핑된 ZnO의 성장 및 후처리 과정에 따른 구조적, 전기적, 자기적 특성에 관하여 보고한다. ZnTiO 박막은 Pt/SiO2/Si기판에 $500^{\circ}C$, 20 mTorr에서 RF 마그네트론 스퍼터법과 DC 마그네트론 스퍼터법으로 코스퍼터링을 통하여 증착 하였다. 그리고 박막 성장 후 질소분위기에서 $600{\sim}900^{\circ}C$($50^{\circ}$ step)에서 급속 열처리 공정(RTA)을 이용하여 후열처리에 따른 특성변화를 관찰하였다. 구조적 특성변화를 확인하기 위하여 XRD 측정을 하였으며, Ti이 Zn와 치환되어 성장 한 것을 관측하였다. 한편 자기적 특성 확인을 위한 SQUID 측정 결과, ZnTiO 박막에서 강자성 특성인 자기-이력곡선을 확인하였다. 또한 강유전 특성 분석을 위한 I-V 측정에서 ZnTiO 박막에서 강유전 특성인 전류-이력 현상을 관측하였다.

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Characteristics of ferroelectric properties of $(Bi,Ce)_4Ti_3O_{12}$ thin films deposited by pulsed laser deposition (Pulsed laser deposition 방법으로 증착된 $(Bi,Ce)_4Ti_3O_{12}$ 박막의 강유전특성 분석)

  • 오영남;성낙진;윤순길
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.37-37
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    • 2003
  • Ferroelectric random acess memories (FeRAMs) 재료로 주목받고 있는 강유전 물질은 이미 여러 해 전부터 많은 물질들에 대해 연구가 진행되어 왔다. 그 중 낮은 공정 온도를 가지며 큰 remanent polarization 값을 갖는 lead zirconium titanate (PZT) 박막에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 Pt 기판위에 증착된 PZT 박막은 높은 피로 현상을 보이는 문제가 있다. 최근 Pulsed laser deposition이나 metal-organic vapor phase epitaxy (MOVPE) 등의 방법에 의해 epitaxial substituted-$Bi_4Ti_3O_{12}$ (La, Nd) 박막에 대해 보고가 되고 있다. 본 연구에서는 높은 remanent polarization 값을 갖는 $(Bi,Ce)_4Ti_3O_{12}$ (BCT) 박막을 pulsed laser deposition 방법을 사용하여 증착하였다. 또한 Bismuth의 양을 변화시켜 Bismuth의 양에 따른 remanent polarization의 변화를 확인하여 보았다. 사용된 기판은 Pt/$TiO_2$/$SiO_2$/Si 기판을 사용하였다.

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