• 제목/요약/키워드: 강유전특성

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$Y_2O_3$$MnO_2$를 첨가한 $SrBi_2Nb_2O_9$ 세라믹스의 강유전 특성 (Ferroelectric properties of $Y_2O_3$ and $MnO_2$ doped $SrBi_2Nb_2O_9$ ceramics)

  • 석종민;이용현;노종호;조정호;전명표;김병익;고태경
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.346-347
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    • 2006
  • 기계적 품질계수(Qm)를 향상시키기 위해 $Y_2O_3$$MnO_2$를 첨가함에 따른 $SrBi_2Nb_2O_9$ 세라믹스의 강유전 특성을 알아보았다. 합성분말의 입도를 분석 한 결과 $SrBi_2Nb_2O_9$의 경우 781.27nm였고, $Y_2O_3$$MnO_2$를 첨가한 경우 각 각 830.4nm와 981.1nm로 particle size는 증가하였고, 소결 후 소결밀도는 차이가 거의 없었으며, grain size는 $SrBi_2Nb_2O_9$$Y_2O_3$를 첨가했을 경우 $1{\mu}m$이하이며 반면, $MnO_2$를 첨가하였을 때 결정립이 성장하여 $3{\sim}4{\mu}m$로 나타났다. 또한, 모두가 $450^{\circ}C$ 이상의 상전이온도를 갖았다.

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초음파분무 MOCVD로 제조한 $BaTiO_3$박막의 증착온도의 영향 (Effect of Deposition Temperatures of $BaTiO_3$ Thin Films by MOCVD Using Ultrasonic Spraying)

  • 김인태;박순자
    • 한국재료학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.475-482
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    • 1996
  • 초음파분무를 이용한 MOCVD법으로 강유전 BaTiO3 박막을 제조하였다. 초음파 분무 MOCVD법은 비교적 저온에서도 후열처리없이 결정화된 박막의 제조가 가능하다. 증착한 박막은 기판온도가 증가할수록 (110) 우선 배향성을 가졌으며, 기판온도에 따라서 서로 다른 결정상을 나타내었다. 기판온도가 55$0^{\circ}C$인 경우에 증착한 박막은 결정화가 완전히 진행되지 않았으며, 결정립의 크기도 매우 작아 상온에서 입방정상의 특성을 보였다. $600^{\circ}C$에서 증착한 박막은 결정화가 진행되어 입자의 크기는 성장하였으나 의사 입방정상을유지하고 있었다. 반만 $650^{\circ}C$에서 증착한 박막은 결정화뿐만 아니라 주상으로 성장하여 수직 방향으로는 박막 두께의 크기를 가져 CV 특성에서 이력곡선을 보였으며, 정전용량의 온도 변화에 따른 특성에서도 상전이의 특성을 나타내었다.

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펄스레이져 증착법을 이용한 자기커패시터용 Pt/CoNiFe/$BaTiO_3$/CoNiFe 박막 제조 및 전.자기 특성 연구

  • 나여진;윤성욱;김철성;심인보
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.240.1-240.1
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    • 2011
  • 본 연구에서는 펄스레이져 박막 증착법(Pulsed Laser Deposition;PLD)을 이용하여 연자성의 CoNiFe (CNF) 물질과 강유전 특성의$BaTiO_3$ (BTO) 물질을 다층박막 구조로 제작하여 약자장(H=200 Oe)에 의해 에너지를 집적 시키거나 유전상수를 조절하여 박막의 구조 변화에 따른 커패시턴스 변화를 연구하였다. 다양한 구조의 다층 박막은 Si/$SiO_2$/Ti/Pt(111) 기판상에 PLD을 이용하여 증착하였으며, Phillp's X-선 회절기 (XRD)를 이용하여 결정구조와 격자 상수를 결정하였다. FE-SEM, TEM, AFM 및 EDS를 이용하여 박막 표면/단면의 미세구조 및 물질에 따른 조성비를 확인하였다. 자기적 특성을 위해Vibrating Sample Magnetometer (VSM)를 측정하였고, 전기적 특성은 LCR meter를 이용하여 측정하였다.

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완화형 강유전체 PMN-PT계에서 약전계 및 강정계 조건에서의 relaxation 거동 (Dielectric Relaxation in PMN-PT Relaxor Ferroelectrics under Weak and Strong Electric Field)

  • 박재환;김윤호;박순자
    • 한국재료학회지
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    • 제8권2호
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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.

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태양전지 효율향상을 위한 강유전체의 연구동향 (Recent Research Trend in Ferroelectrics for Effective Photovoltaics)

  • 박정웅
    • 공업화학전망
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    • 제24권1호
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    • pp.3-13
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    • 2021
  • 강유전체는 특유의 높은 유전상수와 자발분극으로 인해 반도체 소자 및 센서 등에서 널리 활용되어 왔다. 강유전체의 특성을 활용하여 광전소자에서 형성된 전하를 원하는 방향으로 쉽게 이동시킬 수 있는 특성을 가지고 있어 광전소재와 결합 시 특성 향상이 가능한 것으로 알려져 있다. 그러나 강유전체와 기존 태양전지와의 융합 연구들은 기초적인 단계의 연구가 산발적으로 진행되고 있으나, 아직 실용화 단계에는 이르지 못하고 있다. 본 서지에서는 최근에 활발히 연구되기 시작한 강유전 기반 광소자와 그 관련 연구를 소개하고자 한다. 특히 강유전체 자체를 활용한 태양전지와 유기태양전지, 실리콘 태양전지, 페로브스카이트 태양전지 등 최근 가장 활발히 연구되고 있는 태양전지 소재와 강유전체를 결합한 새로운 태양전지의 연구동향을 다룰 고자 한다. 이와 같은 자발분극에 의한 캐리어 이동의 변화는 에너지 소자 전반에 기여할 수 있을 것이다.

$CeMnO_3$ 치환에 따른 $(K_{0.5}Na_{0.5})_{0.97}(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3$ 세라믹스의 유전 및 압 전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of $(K_{0.5}Na_{0.5})_{0.97}(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3$ Ceramics according to $CeMnO_3$-Substitiution)

  • 오영광;서병호;류주현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.306-306
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    • 2010
  • 21 세기는 언제, 어디에서, 누구나가 정보를 자유롭게 염가에 이용할 수 있는 유비쿼터스 정보사회가 될 것으로 예상하고 있다. 이러한 유비쿼터스 사회가 실현되기 위해서는 필연적으로 대두되고 있는 과제가 에너지 공급원의 문제이다. 휴대용 전자제품이나 소형 에너지 공급원으로 지금까지 주로 전지가 사용되어 왔지만 이것들은 교환 및 충전이 불가피하다. 이러한 불편함을 개선하기위해 교환과 충전이 불필요하거나 아주 장시간동안 공급해주는 형태의 에너지 공급원의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 에너지 공급원으로 최근에 많은 연구가 되고 있는 것이 주위의 환경으로부터 버려지는 에너지를 수확(harvesting)하여 전력으로 변환하는 에너지 하베스팅 (energy harvesting)기술이 연구 개발되고 있다. 에너지 하베스팅 응용을 위해서 사용되어지는 압전 세라믹스는 전압출력계수 ($g_{33}$)가 커야하는데 이것은 압전상수 ($d_{33}$)와 유전상수 (${\varepsilon}_{\tau}$)의 값에 영향을 받는 것으로 알려져있다. 그 중에서 우수한 전기적 특성 때문에 PZT를 기반으로 하는 압전 세라믹스가 사용되어져왔다. 그러나 Pb의 높은 유독성과 Pb를 포함하는 제품들의 처분문제들로 인해 제조에 관한 많은 문제점들을 지니고있다. 그리하여, Pb를 포함하지 않는 Pb-free계에 관한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 다양한 Pb-free계 후보자들 가운데 $K_{0.5}Na_{0.5}NbO_3$ (KNN)는 높은 큐리온도와 좋은 강유전 특성 및 압전특성 때문에 PZT를 대체할 가장 장래성있는 대안들 중의 하나로 고려되고 있다. 그러나 고온에서 알칼라인 원소들의 높은 휘발성 때문에 보통의 소결공정으로는 소결이 잘되고 치밀한 세라믹스를 얻기가 어렵다. 많은 연구에서 KNN 세라믹스의 소결성을 개선하기 위하여 강유전 또는 반강유전체인 $SrTiP_3$$LiTaO_3$를 고용체 형성에 포함시키고 또한 $K_4CuNb_8O_{23}$, $MnO_2$, CuO등과 같은 소결조제를 첨가하여 압전 특성과 소결성을 개선시켰다. 따라서 본 연구에서는 비화학양론적 (1-X)[$[(K_{0.5}Na_{0.5}]_{0.97}(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3]$ + 0.008CuO + 0.2wt% $Ag_2O$ + X $CeMnO_3$의 조성을 사용하여 A사이트와 B 사이트에 각각 Ce이온과 Mn 이온의 치환량을 변화하여 그에 따른 유전 및 압전특성을 조사하였다.

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TiO2 Buffer Layer의 후열처리 온도 증가에 따른 PLZT 박막의 유전특성에 대한 연구 (The Dielectric Properties of PLZT Thin Films as Post Annealing Temperatures of TiO2 Buffer Layer)

  • 윤지언;이인석;김상지;손영국
    • 한국진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.560-565
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    • 2008
  • 본 연구에서는 PLZT 박막이 $(Pb_{0.92}La_{0.08})(Zr_{0.65}Ti_{0.35})O_3$ 조성의 타겟을 이용한 R.F. 마그네트론 스퍼터링공정에 의해 실리콘 웨이퍼 위에 증착되었다. PLZT 박막의 강유전특성을 향상시키기 위해 buffer layer인 $TiO_2$ 층이 사용되었으며, buffer layer의 후열처리온도 변화에 따른 PLZT 박막의 결정성과 유전특성이 연구되었다. buffer layer이 삽입되지 않은 PLZT 박막의 잔류분극값은 $19.13{\mu}C/cm^2$ 이었으며, 반면 $TiO_2$ buffer layer을 삽인한 후 후열처리 온도를 $600^{\circ}C$로 증가시킨 PLZT 박막의 잔류분극값은 $146.62{\mu}C/cm^2$까지 크게 증가하였다. 하부전극 백금(Pt)과 PLZT 박막층 사이에 삽입된 $TiO_2$ buffer layer의 특성과 PLZT 박막의 유전특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 글로우 방전 분광법 (glow discharge spectroscopy, GDS)이 PLZT 박막(PLZT/($TiO_2$)/Pt/Ti/$SiO_2$/Si wafer)에 대해 수행 되었다.

RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 제작된 Pb[(Zr. Sn)Ti]NbO$_3$박막의 강유전 특성 (Ferroelectric properties of Pb[(Zr. Sn)Ti]NbO$_3$Thin Films prepared by RF Magnetron Sputtering Method)

  • 최우창;최혁환;이명교;권태하
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.199-202
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    • 1999
  • 반강유전 물질인 Pb[(Zr. Sn)Ti]NbO₃를 La/sub 0.5/Sr/sub 0.5/CoO₃/Pt/Ti/SiO₂/Si 기판상에 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 박막화하여 그 결정성과 전기적 특성을 조사하였다. 80 W의 RF power, 400℃의 기판온도, Ar:O₂= 9:0.5의 분위기에서 증착되고, 650 ℃에서 10초동안 RTP(Rapid Thermal Process) 방법으로 열처리된 박막이 가장 우수한 페로브스카이트 구조를 보였으며, 10 ㎑ 에서 유전상수(ε')는 721, 유전손실(tan δ)은 0.06을 나타내었다. 잔류분극(Pr)은 15.5 μC/㎠ 였으며, 항전계(Ec)는 51 ㎸/㎝로 비교적 낮은 값을 나타내었다.

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