• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.13 no.3
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• pp.109-114
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• 2003

The purpose of this study Is to investigate the effect of $V_2$O$_{5}$ addition on the microstructures and magnetic properties of 7.7${\times}$4.5${\times}$1.0 mm sized multi-layer chip inductors prepared by the screen printing method using 0∼0.5 wt％ $V_2O_{5}$-doped NiCuZn ferrite pastes. With increasing the $V_2O_{5}$ content, the exaggerated grain growth of ferrite layers was developed due to the promotion of Ag diffusion and Cu segregation into the grain boundaries oi ferrites, which affected significantly the magnetic properties of the chip inductors. After sintering at $900^{\circ}C$, the inductance at 10 MHZ of the 0.5 wt％ $V_2O_{5}$-doped chip inductor was 3.7 ${\mu}$H less than 4.2 ${\mu}$H of the 0.3 wt% $V_2O_{5}$-doped one, which was thought to be caused by the residual stress at the ferrite layers increased with the promotion of Ag diffusion and Cu segregation. The quality factor of the 0.5 wt% $V_2O_{5}$-doped chip inductor decreased with increasing the sintering temperature, which was considered to be caused by the electrical resistivity of the ferrite layer decreased with the promotion of Ag/cu segregation at the grain boundaries and the growth of the mean grain size of ferrite due to exaggerated grain growth of ferrite layers.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.257-257
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• 2007

고밀도 FeRAM (Ferroe!ectric Random Access Memory) 소자를 개발하기 위해서는 강유전체 물질을 이용한 안정적인 스텍형의 커패시터 개발이 필수적이다. 특히 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 강유전체 물질을 이용하는 경우에는 낮은 열처리 온도에서도 균질하고 높은 값의 잔류 분극 값을 확보하는 것이 가장 중요한 과제 중의 하나이다. 불행히도, BLT 물질은 a-축으로는 약 $50\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 높은 잔류 분극 값을 갖지만, c-축 방향으로는 $4\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 낮은 잔류 분극 값을 나타내는 동의 강한 비등방성 특성을 보인다. 따라서 BLT 박막에서 각각 입자들의 크기 및 결정 방향성을 세밀하게 제어하는 것은 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 16 Mb의 1T/1C (1-transistor/1-capacitor) 형의 FeRAM 소자를 BLT 박막을 적용하여 제작하였다. 솔-젤 (sol-gel) 용액을 이용하여 스핀코팅법으로 BLT 박막을 증착하고, 후속 열처리 공정을 RTP (rapid thermal process) 공정을 이용하여 수행하였다. 커패시터의 하부 전극 및 상부 전극은 각각 Pt/IrOx/lr 및 Pt을 적용하였다. 반응성 이온 에칭 (RIE: reactive ion etching) 공정을 이용하여 커패시터를 형성시킨 후, 32k-array (unit capacitor: $0.68\;{\mu}m$) 패턴에서 측정한 스위칭 분극 (dP=P*-P^) 값은 약 $16\;{\mu}C/cm^2$ 정도이고, 웨이퍼 내에서의 균일도도 2.8% 정도로 매우 우수한 특성을 보였다. 그러나 단위 셀들의 특성을 평가하기 위하여 bit-line의 전압을 측정한 결과, 약 10% 정도의 커패시터에서 불량이 발생하였다. 그리고 이러한 불량 젤들은 매우 불규칙적으로 분포함을 확인할 수 있었다. 이러한 불량 원인을 파악하기 위하여 양호한 젤과 불량이 발생한 셀에서의 BLT 박막의 미세구조를 분석하였다. 양호한 셀의 BLT 박막 입자들은 불량한 셀에 비하여 작고 비교적 균일한 크기를 갖고 있었다. 이에 비하여 불량한 셀에서의 BLT 박막에는 과대 성장한 입자들이 존재하고 이에 따라서 입자 크기가 매우 불균질한 것으로 확인되었다. 또 이러한 과대 성장한 입자들은 거의 모두 c-축 배향성을 나타내었다. 이상의 실험 결과들로부터, BLT 박막을 이용하여 제작한 FeRAM 소자에서 발생하는 불규칙한 셀 불량의 주된 원인은 c-축 배향성을 갖는 과대 성장한 입자의 생성임을 알 수 있었다. 즉 BLT 박막을 이용하여 FeRAM 소자를 제작하는 경우, 균일한 크기의 입자 및 c-축 배향성의 입자 억제가 매우 중요한 기술적 요소임을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.10
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• pp.1041-1046
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• 1999

(Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)$TiO_4$세라믹스와 소결조제로서 ($B_2$$O_3$.Li$_2$O)의 첨가에 따른 마이크로파 유전특성 및 미세구조에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 1.0 mol.% $Sb_2$O(sub)5를 첨가하고 130$0^{\circ}C$에서 5시간 소결한 (Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)$TiO_4$세라믹스의 경우 ($B_2$$O_3$.Li$_2$O)첨가량 증가에 따라 치밀화 및 결정립 성장에 의해 유전상수와 Q.f값은 증가하여 첨가량이 0.35wt.%에서 최대값인 38과 59,000을 각각 나타내었으며, 0.50wt.% 이상 첨가한 경우에서는 제 2상의 생성으로 인하여 감소하였다. 1.0 mol% Sb$_2$O(sub)5와 0.35wt.% ($B_2$$O_3$.$Li_2$O)를 첨가한 (Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)TiO$_4$세라믹스를 125$0^{\circ}C$와 135$0^{\circ}C$에서 5시간 소결한 경우에는 각각 미반응 TiO$_2$의 존재와 과대입자성장에 의한 결정립내기공의 생성으로 인하여 마이크로파 유전특성은 저하되었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.8
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• pp.1026-1034
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• 1995

It is well known that the addition of CaO-SiO$_2$to Mn-Zn ferrites forms an insulating grain bounary layer with high electrical resistivity. This study investigated the effect of Nb$_2$O$_{5}$ on the electromagnetic properties of high frequency low loss Mn-Zn ferrites. The addition of 300ppm Nb$_2$O$_{5}$ developed an exaggerated grain growth while the addition of CaO-SiO$_2$addition with 200ppm Nb$_2$O$_{5}$ more effectively increased the density than that without Nb$_2$O$_{5}$. The addition of Nb$_2$O$_{5}$ showed the lower power loss below 100 ppm SiO$_2$and the Nb$_2$O$_{5}$-CaO addition lowered the power loss at higher sintering temperature.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.3
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• pp.317-321
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• 2009

In order to analyze the high temperature phase formation and the sinterability of super ionic conductor $K^+-{\beta}/{\beta}"-Al_2O_3$ which is commonly used as a solid oxide electrolyte, the pure $K^+-{\beta}/{\beta}"-Al_2O_3$ powder in the ternary system $K_2O-LiO_2-Al_2O_3$ was synthesized by solid state reaction and formed to tube and disk using slip casting method and cold isostatic pressing (CIP), respectively. The slip casting was conducted in an alumina mold with the slurry containing 40 wt% of solid contents and the CIP was carried out under 20 MPa. The samples were sintered at $1600^{\circ}C$, $1700^{\circ}C$ and $1750^{\circ}C$, respectively, and their phase formation and the sintering density were investigated according to the forming method. The samples produced by CIP showed far higher ${\beta}"-Al_2O_3$ fraction as compared with those by slip casting. On the other hand, the samples by slip casting showed slightly higher sintering density. The relative density reached to about 83% at $1750^{\circ}C$ and for 1 h, independent of the forming method. In the case of 90 min socking time, the density was decreased owing to the exaggerated grain growth and the pores by $K_2O$ evaporation.