• 제목/요약/키워드: 강유전특성

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$Bi_{4-x}Y_{x}Ti_{3}O_{12}$ [BYT] 강유전 박막의 강유전 특성 (Ferroelectric Properties of Ferroelectric $Bi_{4-x}Y_{x}Ti_{3}O_{12}$ Thin Films)

  • 이의복;김재식;배선기;이영희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.87-89
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    • 2005
  • $Bi_{3.25}Y_{0.75}Ti_{3}O_{12}$[BYT] ferroelectric thin films were deposited by RF-Sputtering method on the $Pt/Ti/SiO_2/Si$. We investigated the effects of processing condition (especially post-annealing) on the structural and ferroelectric properties of the BYT thin films. Increasing the annealing temperature, the peak intensity of (117) increased and c-axis orientation decreased. The BYT thin films crystallized well at $600^{\circ}C$ for 30min. No secondary phases observed in the XRD pattern. At annealing temperature of $700^{\circ}C$, the thin films had no cracks and the grain was uniform. The calculated lattice constants of BYT thin films were a=0.539nm, b=0.536nm, c=3.288nm. The remnant polarization of the $Bi_{3.25}Y_{0.75}Ti_{3}O_{12}$ capacitor reached $1.8uC/cm^2$ at an applied field about 400kV/cm. The BYT thin films can be used as capacitors in Ferroelectric Random Access Memory device.

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강유전특성 측정장치의 연구개발 (A study on measurement apparatus for ferroelectricity in ferroelectrics)

  • 이창헌;강대하
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1317-1319
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    • 1997
  • This paper is to study and develope a measurement apparatus for ferroelectricity. The apparatus consists of wave generation part, high voltage amplifier part, measurement part, data acquisition part and the related controll circuits. Single or double excitation wave is digitalized and sent to the external RAM of wave generation part by personal computer. These datas saved in the RAM are converted to analog excitation wave through D/A converter. The frequency of excitation wave is depend on the read-out speed of the RAM by clock pulse. Such generated wave is applied to high voltage amplifier as a input voltage. The output of high voltage amplifier is applied to ferroelectrics and the response is obtained from the charge amplifier of measurement part. The response is sampled and converted to digital datas through AID converter. These digital datas are automatically saved in the external RAM of acquisition part. The computer takes the digital datas and calculates the electric displacement D, the electric field and the dielectric constant $\varepsilon$. We tested for PZT ceramic sample and could observed the D-E hysteresis lops and ${\varepsilon}_s$-E hysteresis loops with good forms.

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무연 강유전 (Ba0.85Ca0.15)(Ti0.92Zr0.08)O3 세라믹스의 전기열량 효과 및 강유전 이력 특성 (Electrocaloric Effect and Hystersis Properties of Pb-free Ferroelectric (Ba0.85Ca0.15)(Ti0.92Zr0.08)O3 Ceramics)

  • 김유석;류주현;정영호;이지영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.801-805
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    • 2013
  • In this study, electrocaloric effects of Pb-free $(Ba_{0.85}Ca_{0.15})(Ti_{0.92}Zr_{0.08})O_3$ ferroelectric ceramics were investigated and discussed using the characteristics of P-E hysteresis loops at wide temperature range from room temperature to $140^{\circ}C$. The remnant polarization $P_r$ and coercive field $E_c$ were decreased with increasing temperature. The temperature change ${\Delta}T$ by the electrcaloric effect was calculated by Maxwell's relations, and reached the maximum of ~0.15 at $120^{\circ}C$ under applied electric field of 30 kV/cm.

FRAM 소자용 PZT박막의 강유전특성에 관한 연구 (A study on the Improvement of Ferroeletric Characteristics of PZT thin film for FRAM Device)

  • 이병수;정무영;신백균;이덕출;이상희;김진식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1881-1883
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    • 2005
  • In this study, PZT thin films were fabricated using sol-gel Processing onto $Si/SiO_2/Ti/Pt$ substrates. PZT sol with different Zr/Ti ratio(20/80, 30/70, 40/60, 52/48) were prepared, respectively. The films were fabricated by using the spin-coating method on substrates. The films were heat treated at $450^{\circ}C$, $650^{\circ}C$ by rapid thermal annealing(RTA). The preferred orientation of the PZT thin films were observed by X-ray diffraction(XRD), and Scanning electron microscopy(SEM). All of the resulting PZT thin films were crystallized with perovskite phase. The fine crystallinity of the films were fabricated. Also, we found that the ferroelectric properties from the dielectric constant of the PZT thin films were over 600 degrees, P-E hysteresis constant. And the leakage current densities of films were lower than $10^{-8}\;A/cm^2$. It is concluded that the PZT thin films by sol-gel process to be convinced of application for ferroelectric memory device.

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1, 3-Propanediol 을 이용해 제작된 PZT(30/70) 후막의 전기적 및 강유전 특성에 관한 연구 (A Study on the Electric and Ferroelectric Properties of PZT(30/70) Thick Film Prepared by Using 1,3-Propanediol)

  • 송금석;장동훈;강성준;윤영섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권9호
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    • pp.631-637
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    • 2003
  • Pt/TiO/sub x/SiO₂/Si 기판 위에 1,3-propanediol 을 이용해 sol-gel 법으로 제작한 PZT(30/70) 후막의 구조적 및 전기적, 강유전 특성에 대하여 조사하였다. 열처리 공정은 열 응력 (thermal stress) 를 줄이기 위해 RTA를 사용하였고, 최종적으로 650℃의 로(furnace)에서 어닐링하였다. SEM 분석 결과 1회 코팅에 330nm 의 두께를 얻었으며, 3회 코팅으로 약 1 μm 정도의 두께를 얻었다. C-D 측정결과, 1 kHz에서 비유전률과 유전손실은 각각 886 과 0.03 이었다. C-V 곡선은 좌우 대칭인 나비모양을 나타내었다. 누설전류밀도는 200kV/cm 에서 1.23×10/sup -5/A/cm²이었으며, 이력곡선으로부터 구한 잔류분극 (P/sub r/) 과 항전계(E/sub c/) 는 각각 33.8μC/cm²과 56.9kV/cm 이었다. 결론적으로 본 연구에서 제작된 PZT(30/70) 후막은 우수한 강유전 및 전기적 특성을 보였다.

조성비에 따른 Pb[(Zr,Sn)Ti]NbO3 박막의 강유전 특성 (Ferroelectric Properties of Pb[(Zr,Sn)Ti]NbO3 Thin Films with Various Composition Ratio)

  • 최우창;최혁환;이명교;권태하
    • 센서학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.48-53
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    • 2002
  • 강유전 물질인 $Pb_{0.99}[(Zr_{0.6}Sn_{0.4})_{1-x}Ti_x]_{0.98}Nb_{0.02}O_3$(PNZST) 박막을 10 mole%의 과잉 PbO가 첨가된 타겟을 이용하여 $La_{0.5}Sr_{0.5}CoO_3$(LSCO)/Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판상에 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. Ti의 조성비를 변화시키면서 증착된 박막에 대하여 그 결정성과 전기적 특성을 조사하였다. 80 W의 RF 전력, $500^{\circ}C$의 기판온도에서 증착한 후, $650^{\circ}C$, 공기중에서 10초 동안 급속 열처리된 박막이 가장 우수한 페로브스카이트상으로 결정화되었다. 또한. Ti의 조성비가 10 mole%를 가지는 PNZST이 가장 우수한 결정성과 강유전 특성을 나타내었다. 이러한 박막으로 제작된 PNZST 커패시터는 약 $20\;{\mu}C/cm^2$정도의 잔류분극과 약 50 kV/cm 정도의 항전계를 나타내었으며, $2.2{\times}10^9$의 스위칭 후에도 잔류분극의 감소는 10% 미만이었다.

졸겔법으로 제조한 ErMnO3 박막의 강유전 특성 (Ferroelectric Properties of ErMnO3 Thin Film Prepared by Sol-gel Method)

  • 김유택;김응수;채정훈;류재호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.829-834
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    • 2002
  • $Er(NO_3)_3{\codt}5H_2O,\;Mn(CH_3CO_2)_2{\cdot}4H_2O$를 출발원료로 사용하여 졸-겔 법으로 Si(100) 기판 위에 코팅된 $ErMnO_3$ 박막의 강유전 특성에 관하여 연구하였다. $ErMnO_3$ 박막은 800$^{\circ}C$에서 결정화가 시작되었으며, (001)로 우선 배향된 $ErMnO_3$ 박막을 얻을 수 있었다. 본 실험에서 800$^{\circ}C$에서 1 h 열처리하여 얻은 $ErMnO_3$ 박막은 1∼100 KHz의 주파수 범위에서 유전 상수(k)는 26, 유전 손실(tan ${\delta}$)은 0.032의 값을 나타내었으며, 이때 $ErMnO_3$ 박막의 입자 크기는 10∼30 nm이었다. 강유전 특성은 (001) 배향성이 증가할수록 잔류 분극 값이 증가하였으며, 800$^{\circ}C$에서 1시간 열처리하여 $ErMnO_3$ 박막의 잔류 분극 값($P_r$)은 400 nC/$cm^2$를 나타내었다. 또한 열처리 시간이 증가할수록 치밀하고 균일한 박막을 얻어 낮은 항전계 ($E_c$) 값을 가졌다.

Pb(Fe1/2Ta1/2)O3-Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 고용체의 유전특성 및 질서배열구조 (Dielectric Properties and Ordering Structures of Pb(Fe1/2Ta1/2)O3-Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 Solid Solutions)

  • 우병철;김병국;이종호;박현민;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.863-870
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    • 2002
  • $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$$Ta^{5+}$$Ta^{5+}$과 이온반경이 같고 원자량이 약 1/2배인 $Nb^{5+}$으로 치환한 $Pb{{Fe_{1/2}(Ta_(1-x)Nb_x)_{1/2}}O_3$ (x=0.0∼1.0) 고용체를 단일상으로 합성하여 그 유전특성 및 B자리 양이온 질서배열구조를 조사하였다. $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$는 유전완화현상 및 완만한 상전이가 뚜렷하게 관찰되는 전형적인 완화형 강유전특성을 보였지만, $Ta^{5+}$$Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 유전완화현상은 감소하고 상전이는 급격해져 결국 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$는 유전완화현상이 전혀 관찰되지 않는 정상 강유전특성을 보였다. Raman 분광법에 의해 $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$$Fe^{3+}$$Ta^{5+}$은 XRD는 물론 TEM의 제한시야회절패턴으로도 검출하기 어려울 정도의 단거리영역에서 화학양론적으로 1:1 질서배열하고 있으며, $Ta^{5+}$$Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 $Fe^{3+}$과 ($Ta^{5+}-Nb^{5+}$) 간의 질서배열은 약화되어 결국 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$$Fe^{3+}$$Nb^{5+}$은 완전 무질서배열하고 있음이 밝혀졌다. $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$의 완화형 강유전특성은 B자리 양이온들이 XRD는 물론 TEM의 제한시야회절패턴으로도 검출하기 어려울 정도의 단거리영역에서 화학양론적 1:1 질서배열을 하고 있는 것과, 또 $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$$Ta^{5+}$$Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 완화형 강유전특성이 감소되는 것은 이 질서배열이 약화되는 것과 그리고 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$의 정상 강유전특성은 B자리 양이온들이 완전 무질서배열을 하고 있는 것과 연관지을 수 있었다.

초고집적반도체의 커패시터용 강유전 박막의 전기적 특성 개선 (Improvement of Electrical Property in Ferroelectric Thin Films for ULSI's Capacitor)

  • 마재평;박삼규
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.91-97
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    • 2004
  • PZT 박막을 rf-마그네트론 스퍼터링으로 $Pt/Ti/SiO_2/Si$ 기판 위에 형성시켰다. $5\%$ 과잉 PbO 를 포함한 bulk PZT 타겟을 사용하였다. 상온에서 PZT 박막을 얇게 입힌 후 나머지 두께를 $650^{\circ}C$에서 in-situ 방법으로 형성시켰다. 강유전 특성을 갖는 PZT 상은 $650^{\circ}C$에서 형성되었다. 2단계 스퍼터링에 의해 누설전류 특성을 크게 증진시킬 수 있었고, 적절한 두께의 상온층을 포함시킨 경우 $2{\times}10^{-7}A/cm^2$의 매우 작은 누설전류를 나타냈다. 누설전류 기구에 대한 조사 결과, 여러 조건에서 제조된 PZT 박막의 전기전도는 모두 bulk-limit 기구에 의한 것임을 알 수 있었다.

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오존발생기용 강유전 펠렛 방전관의 방전 및 오존발생 특성 (The Discharge and Ozone Generation Characteristics of Ferroelctric-Pellet Reactor for Ozone Generation)

  • 박명하;곽동주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2147-2149
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    • 2000
  • The silent discharge is known to be one of the most effective methods for ozone generation. In this paper. in order to improve ozone concentration and energy yield, some kind of silent discharge-type reactors with different dielectric materials were prepared. Some silent discharge characteristics of these reactors were studied and discussed.

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