• 제목/요약/키워드: 강유전 특성

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화학적 기계적 연마 공정으로 제조한 PZT 캐패시터의 전기적 특성 (Electrical Properties of Fabrication PZT Capacitors by Chemical Mechanical Polishing Process)

  • 고필주;김남훈;이우선
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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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.

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저온동시소성 유전체 재료용 인산염계 유리-$BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$계 세라믹 복합체의 특성 (Properties of Phosphate Glasses - $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$ Ceramic Composites for Using Dielectric Materials Having Low Temperature Cofired Ceramic(LTCC))

  • 이회관;이용수;황성건;강원호;김형순
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.17-22
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    • 2004
  • 본 연구에서는 마이크로파용 유전재료로서 널리 사용되고 있는 BNT($BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$)계 세라믹스를 기본조성으로 하고, 저융점의 phoshpate계 유리 프릿의 첨가를 통해 LTCC(Low Temperature Cofired Ceramic)에 적용 가능한 유전율을 가진 조성을 개발 하고자 $70P_{2}O_5-5B_{2}O_3-(25-x)BaO-xNa_{2}O$ 유리를 제조 및 특성을 평가하였다 또한, BNT계 세라믹스에 글래스 프릿을 $5 - 15\;wt\%$ 범위에서 첨가하고, 800 - $950^{\circ}C$의 온도범위에서 소결하여 제조된 유리-세라믹 복합체의 소결수축율은 글래스 프릿의 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 유전율은 10-40의 범위를 보였다.

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$Ti:LiNbO_3$ 도파로 제작을 위한 열처리 과정 동안 강유전 도메인 특성에 미치는 영향 (Ferroelectric domain inversion in $LiNbO_3$ crystal plate during heat treatment for Ti in-diffusion)

  • 양우석;이형만;권순우;김우경;이한영;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.124-127
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    • 2005
  • [ $Ti:LiNbO_3$ ], 광도파로 제작을 위해 큐리온도$(T_c)$ 아래에서 백금박스 내에서 알곤 과 산소 분위기 내에서 열처리 과정 동안 기판 표면의 강유전 도메인 특성 변화를 관찰하였다. 열처리 된 $LiNbO_3$ 기판의 +Z면의 경우 전체적으로 약 $1.6{\mu}m$ 두께로 도메인 반전이 이루어 졌으며, 표면에서 etch hillock이 관찰되었다. $LiNbO_3$ 결정 표면의 Li 이온이 외부로 확산 되는 영향을 감소시킬 수 있는 환경에 있는 기판 면에서 하나의 도메인이 관찰되었으며, 이때 결정 표면에서의 식각특성, 결정성 및 양이온 분포변화에 관하여 X-선 회절, AFM 및 SIMS를 이용하여 분석하였다.

$Fe/BaTiO_3$ 이중박막의 다강성 연구 (Multiferroic properties of $Fe/BaTiO_3$ bilayer films)

  • 김경만;이재열;이희영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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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.

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Pt 박막히터에 의해 결정화시킨 PZT 박막의 전기적 특성 (The electrical properties of crystallized PZT thin films by Pt thin film heater)

  • 송남규;김병동;박정호;윤종인;정인영;주승기
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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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.

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Reactive Sputtering으로 제조된 /SrBi_2Ta_2O_9$박막의 전기적 특성에 미치는 조성의 영향 (Effect of Composition on Electrical Properties of SBT Thin Films Deposited by Reactive Sputtering)

  • 박상식;양철훈;채수진;윤손길;김호기
    • 한국재료학회지
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    • 제6권9호
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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.

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RTA처리한 PZT 박막의 강유전 특성 (Ferroelectric Properties of PZT thin Films by Rapid Thermal Annealing)

  • 정규원;박영;주필연;조익현;임동건;이준신;송준태
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권4호
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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.

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이종접합 SrBi$_2Ta_2O_9$/Pb(Zr,Ti)O$_3$박막 케패시터의 강유전 특성 (Ferroelectric Properties of Hetero-Junction SrBi$_2Ta_2O_9$/Pb(Zr,Ti)O$_3$)

  • 이광배;김종탁
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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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.

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볼-밀 시간에 따른 SBN-BTN 세라믹의 강유전 특성 (Ferroelectric properties of SBN-BTN ceramics with variation of the ball-milling time)

  • 이원섭;이성갑;배선기
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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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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