Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2006.11a
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pp.370-371
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2006
본 연구에서는 PZT박막의 강 유전 캐패시터 제작을 위한 연구로, 4-inch크기의 $SiO_2$/Pt/Ti/Si가 증착된 웨이퍼를 습식 식각하여 $SiO_2$ 패턴(0.8um)을 형성하였고, PZT박막의 캐패시터 제작을 위해 패턴 웨이퍼에 $Pb_{1.1}$($Zr_{0.52}Ti_{0.48}$)$O_3$조성을 갖는 PZT를 증착하였다. $600^{\circ}C$에서 열처리 후 페로브스카이트 구조를 가지는 PZT 박막의 CMP(chemical mechanical polishing) 공정에 따른 전기적 특성을 연구하였다. 강유전체 소자 적용을 위한 CMP 공정으로 제조된 PZT 박막 캐패시터의 P-E특성, I-V특성, 피로특성 등의 전기적 특성을 측정하였다.
Lee Hoi Kwan;Lee Yong Su;Hwang Sheng-Jian;Kang Won Ho;Kim Hyung Sun
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.11
no.2
s.31
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pp.17-22
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2004
In this study, BNT($BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$) and $70P_{2}O_5-5B_{2}O_3-(25-x)BaO-xNa_{2}O$ glass-ceramic composites were fabricated and investigated in order to apply for low temperature cofired ceramic. The prepared BNT based glass-ceramic composites were sintered at $800{\sim}950^{\circ}C$ with the glass fit contents ranging from 10 to $15\;wt\%$. The properties such as sintering and dielectric property were investigated in the ceramic compositions according to the phosphate glass frit. The dielectric constant was varied between 10 to 40 and shrinkage rate was increased according to increasing glass frit.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.15
no.3
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pp.124-127
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2005
It is demonstrated that the annealing process for Ti in-diffusion to z-cut $LiNbO_3$ at temperature lower than the curie temperature in a platinum (Pt) box can cause a ferroelectric micro-domain inversion at the +z surface and Li out-diffusion, therefore which should be avoided or suppressed for waveguide type periodically poled lithium niobate (PPLN) devices. The depth of the inversion layer depends on the Ti-diffusion conditions such as temperature, atmosphere, the sealing method of $LiNbO_3$ in the Pt box and crystal orientation is experimentally examined. The result shows that the polarization-inverted domain boundary appears at the only +z surface and its thickness is about $1.6{\mu}m$. Also, for the etched $LiNbO_3$, surface the domain shape was observed by the optical microscope and atomic force microscopy (AEM), and distribution of the cation concentrations in the $LiNbO_3$ crystal by the secondary ion mass spectrometry (SIMS).
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2009.06a
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pp.175-175
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2009
최근 전자 소자의 소형화 집적화에 따른 대응 방안으로 한 개의 소자에 두가지 이상의 물리적 특성을 갖는 다기능성 소재의 개발에 많은 연구가 진행되고 있다. 다강체는 강유전성 (ferroelectricty ), 강자성 (ferromagnetism), 강탄성 (ferroelasticity) 중에서 두 개 이상의 현상을 나타내는 재료로, 이중에서도 특히 강유전성과 강자성을 동시에 나타내는 다강체가 학계 및 산업계로부터 집중적인 관심을 받으면서 최근 이 분야 연구가 국내 외적으로 매우 활발하게 이루어지고 있다. 이는 다강체를 이용하면 기존의 강유전 현상을 이용한 메모리소자인 FRAM이나 차세대 메모리소자로 주목을 받고 있는 MRAM을 결합한 새로운 방식의 메모리소자의 탄생이 가능할 수도 있기 때문이다. 즉, 일부 다강체가 나타내는 magnetoelectric (ME) 현상을 이용하면 자기적으로 신호를 인가하여 전기신호로 데이터를 저장하거나 또는 전기적으로 신호를 인가하여 자기적으로 데이터를 저장하는 것이 가능해지기 때문이다. 이 연구에서는 다강체 특성을 가지는 $Fe/BaTiO_3$ 이중박막을 IBSD(Ion Beam Sputter Deposition)을 이용하여 (111)Pt/Ti/$SiO_2/Si$ 기판에 증착을 하여 구조적, 전기적, 자기적 특성을 토론할 것이다.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2003.11a
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pp.125-125
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2003
PZT(Pb(Zr,Ti)O3)는 우수한 강유전 특성을 가지기 때문에 FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) 소자에 응용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 스퍼터에 의해 증착된 PZT는 처음에 pyrochlore상으로 존재하다가 후 열처리를 통해 이력 특성을 나타내는 perovskite상으로 천이된다. 일반적인 furnace열처리 방법은 고온에서의 장시간 열처리가 요구되고 Pb-loss현상이나 TiO2와 같은 이차상의 생성 그리고 하부 Pt전극의 roughness증가 및 crack과 같은 문제점이 있다. 최근 들어 후 열처리를 RTA로 이용하는 연구가 진행되고 있는데 이는 열처리 시간이 짧기 때문에 위와 같은 문제점을 개선할 수 있었다. 하지만 RTA방법 또한 어느 정도의 thermal budget이 존재하고 추가적 장비가 필요하며 기판의 전체적 가열공정이므로 다른 CMOS공정과 compatibility가 떨어진다. 따라서 본 실험에서는 위와 같은 문제를 해결하고자 노력을 집중하였고 이를 위한 새로운 열처리 방법을 개발하였다. 즉 Pt 하부전극에 전압(전류)을 인가하여 순간적으로 고온으로 결정화시키는 새로운 공정을 모색하였는데 이와 같은 방법은 열처리를 위한 추가적인 장비가 필요없고 국부적으로 순간적인 가열이기 때문에 glass기판에도 적합하며 RTA보다 승온시간 및 열처리 시간이 짧기 때문에 thermal budget도 줄일 수 있었다.
Park, Sang-Sik;Yang, Cheol-Hun;Chae, Su-Jin;Yun, Son-Gil;Kim, Ho-Gi
Korean Journal of Materials Research
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v.6
no.9
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pp.931-936
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1996
비휘발성 메모리 소자에의 적용을 위한 SrBi2Ta2O9(SBT)박막이 고순도의 Sr, Bi, Ti 금속타겟을 사용하여 Pt/Ti/SiO2/Si 기판 위에 reactive sputtering 법에 의해 증착되었다. 조성의 영향을 평가하기 위하여 Bi 타겟에 인가되는 전원의 변화와 열처리에 따른 C-F(capacitance-frequency), P-E(polarization-electric field), I-V(current-voltage)등의 전기적 특성이 조사되었다. Bi의 양이 증가함에 따라 Bi layer 구조를 나타내는 (105)회절 피크가 증가하였고 $700^{\circ}C$, 산소분위기에서 1시간 동안 열처리후 Sr과 Bi가 심하게 휘발되었으며 박막의 미세구조는 다공질이 되었다. 이러한 이유로 열처리된 박막의 누설 전류 밀도는 증가하였다. 열처리된 시편의 조성은 거의 화학양론비를 이루었으며 4.5$\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 Pr값을 갖는 강유전(ferroelectric)특성을 나타내었다.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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v.49
no.4
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pp.232-238
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2000
PZT thin films(3500 ) have been prepared onto $Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrates with a RF magnetron sputtering system using PB1.05(Zr0.52,Ti0.48)O3 ceramic target. We used two-step annealing techniques. As the RTA times and temperatures were increased, crystallization of PZT thin films were enhanced. The ferroelectric characteristics of PZT capacitors fabricated at $700^{\circ}C$ for 60 seconds were like these remanent polarization were $12.1 \muC/cm^2$, coercive field were 110 kV/cm, leakage current density were $4.1\times10-7 A/cm^2,\; \varepsilonr=442,$ and remanent polarization were decreased by 22% after 1010 cycles, respectively.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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1997.04a
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pp.217-221
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1997
We have investigated the ferroelectric properties of multi-layered SrBi$_2$Ta$_2$$O_{9}$Pb(Zr,Ti)O$_3$, SBT/PZT, thin film capacitors. Specimens were prepared onto Pt-coated Si wafer by sol-gel method. Ferroelectric properties of these finns could be obtained only for thin SBT layers below 50nm in thickness. The values of dielectric constant and remnant polarization depend mainly on the thickness of SBT layer, which arises from the paraelectric interface layer between SBT and PZT due to the thermal diffusion of Pb. The value of remnant poarization of PZT/SBT is greater than that of SBT, and the plarization fatigue behaviors of PZT/SBT/Pt capacitors are somewhat improved as compared with those of PZT/Pt.t.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2002.07b
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pp.549-552
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2002
$(SrBi_2Nb_2O_9)_{0.5}-(Bi_3TiNbO_9)_{0.5}$ ceramics were fabricated by the mixed-oxide method, and the structural and electrical properties with variation of ball-milling time were investigated. All SBN-BTN specimens showed the typical polycrystalline X-ray diffraction patterns without the presence of the second phase. The SBN-BTN specimen sintered at $1200^{\circ}C$ and ball-milled for 168h showed the average grain size of $16{\mu}m$. The dielectric constant and dielectric loss of the SBN-BTN specimen sintered at $1150^{\circ}C$ and ball-mill for 72h were 225, 0.4% at 1KHz, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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