• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.51-55
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• 2023

강유전체 분극 이력곡선의 측정은 강유전체의 구조와 유전특성을 전반적으로 평가하고 해석하는 중요한 수단이다. 강유전체 시편에 저항성분이 포함될 경우 자발분극의 측정 값에 오차가 포함된다. 분극을 측정하는 전기적 회로를 구성할 때, 시편에 포함된 저항성분에 대응하는 외부 저항을 적절히 활용함으로서 시편의 저항성 손실에 의한 오차를 배제하고 내부에 유도된 강유전체 분극의 크기를 정확하게 측정할 수 있었다. 이와 같은 정확한 분극 이력곡선의 평가를 통하여 강유전체 내부의 이온의 변위 및 유전특성을 보다 정확하게 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권7호
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• pp.667-671
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• 2001

Sawyer-tower 회로를 이용한 강유전 이력곡선의 측정과정에서의 주요 오차 원인을 살펴보고 이에 대한 대안을 제시해 보았다. 강유전체 시편에 존재하는 직류 누설성분에 의해 잔류분극과 항전계는 과대평가될 수 있는 위험성이 항상 있음을 알 수 있었으며 이러한 오차의 보정에 대하여 논의하였다. 또한 강유전 이력곡선의 측정에서 측정하는 시간이 증가되면서 시편의 발열로 인해서 시편의 온도가 증가하게 되어 잔류분극 값과 항전계 값이 감소하는 경향으로 나타남을 관찰하였고, 그 대책을 제안하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.12-12
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• 2001

PLZT(10/30/70), PLT(10) 및 PZT(30/70) 와 같은 강유전체 박막의 이력곡선을 field-dependent polarization 모델을 이용하여 시뮬레이션하고, 측정한 실험적 결과와 비교, 분석하였다. PZT(30/70) 박막의 경우, 5V 이상의 인가전압에서 분극의 포화현상이 둔감하게 나타나고 시뮬레이션 값과의 차이도 심해 강유전체 분극이 순수한 dipole 외에도 다양한 전하의 영향을 받아 형성된다는 사실을 알 수 있다. 또, quasi-MFISFET 소자의 드레인 전류는 field-dependent polarization 모델의 강유전체 이력곡선에서 얻은 파라미터를 square-law FET 모델에 적용시켜 효과적으로 추출하였고, 모델링 결과는 실험값과 유사하였다. 그리고, quasi-MFISFET 소자의 gate 에 -10V의 ′write′ 전압을 인가한 상태에서 PZT(30/70) 박막을 사용한 경우, PLZT(10/30/70), PLT(10) 박막 보다 빨리 채널이 형성되었는데, 그 원인은 강유전체 박막에 따른 retention 특성에서 PZT(30/70) 박막의 분극 감소가 PLZT(10/30/70), PLT(10) 박막의 분극 감소 보다 약 3∼4 배 이상 크다는 점에서 찾을 수 있다.

• 한국결정학회지
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• 제12권2호
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• pp.65-91
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• 2001

Sawyer-Tower 회로를 이용한 강유전 이력곡선의 측정에서 직류 누설성분에 의한 오차요인을 검토하고 그 해결책을 제안하였다. 강유전체 시편에 존재하는 직류 누설성분에 의한 잔류분극과 항전계는 항상 과대 평가될 수 있는 위험성이 있음을 알 수 있었으며 이러한 오차는 직류누설성분이 크고 측정시간이 길수록 심화되었다. Sawyer-Tower 회로를 이용한 강유전 이력곡선과 함께 보완적으로 활용할 수 있는 전류이력곡선을 새롭게 제안하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.696-699
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• 2003

본 연구에서는 MDFM (Metal-Dielectric-ferroelectric-Metal) 구조의 강유전체 캐패시터와 수정된 Sawyer-Tower 회로를 접목시켜 강유전체의 이력곡선을 정밀하게 계산하기 위한 모델을 제시하였다. 본 모델은 스위칭 쌍극자 분극의 수학적 표현을 수치적분 알고리즘에 적용하였으며, 강유전체와 하부전극사이에 dielectric 층을 포함시켜 피로특성을 고려할 수 있다. 본 모델의 예측치를 PLT(10) 강유전체 박막의 측정결과와 비교하여 본 모델의 유효성을 입증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.166-173
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• 2001

PLZT(10/30/70), PLT(10) 및 PZT(30/70) 와 같은 강유전체 박막의 이력곡선을 field-dependent polarization 모델을 이용하여 시뮬레이션하고, 측정한 실험적 결과와 비교, 분석하였다. PZT(30/70) 박막의 경우, 5V 이상의 인가전압에서 분극의 포화현상이 둔감하게 나타나고 시뮬레이션 값과의 차이도 심해 강유전체 분극이 순수한 dipole 외에도 다양한 전하의 영향을 받아 형성된다는 사실을 알 수 있다. 또, quasi-MFISFET 소자의 드레인 전류는 field-dependent polarization 모델의 강유전체 이력곡선에서 얻은 파라미터를 square-law FET 모델에 적용시켜 효과적으로 추출하였고, 모델링 결과는 실험값과 유사하였다. 그리고, quasi-MFISFET 소자의 gate 에 -10V의 'write' 전압을 인가한 상태에서 PZT(30/70) 박막을 사용한 경우, PLZT(10/30/70), PLT(10) 박막 보다 빨리 채널이 형성되었는데, 그 원인은 강유전체 박막에 따른 retention 특성에서 PZT(30/70) 박막의 분극 감소가 PLZT(10/30/70), PLT(10) 박막의 분극 감소 보다 약 3∼4 배 이상 크다는 점에서 찾을 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권7호
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• pp.647-647
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• 1998

비대칭적인 전극 구조를 가지는 Pb(Zr,Ti)$O_3$(PZT) 박막의 비대칭적인 스위칭 특성을 연구하기 위해 Pulsed Laser Deposituin(PLD)방법으로 $LaAlO_3$ 기판 위에 (La,Sr)$CoO_3$/Pb(Zr,Ti)$O_3$/(La,Sr)$CoO_3$(LSCO) 다층구조를 성장시켰다. PZT 박막 캐시터의 전극이 모두 같은 조성일 때, 즉 $(La_0.5Sr_0.5)CoO_3$(LSCO)일 때 PZT 박막의 이력곡선은 대칭성을 보여주고 있다. 그러나 산화물 전극의 조성이 변할 때 PZT 박막 캐패시터는 비대칭성을 보여주고 있다. $LaCoO_3(LCO)$를 상층 전극, $La_0.5,Sr_0.5)CoO_3$(LSCO)를 하층 전극으로 사용하였을 때 이력 곡선은 음의 방향으로 분극된 상태가 불안정 하여 음의 잔류 분극의 완화 현상을 보여준다. 반면 상층 전극이 LSCO, 하층 전극이 LCO인 PZT 박막 캐패시터는 양의 방향의 분극 상태가 불안정하여 양의 잔류 분극이 완화현상을 보여준다. 이러한 이력 곡선의 완화 현상은 LCO/PZT 계면에서의 전자 밴드 구조의 변형에 의한 내부 전계의 형성 때문이라 생각할 수 있다. 내부 전계는 LCO/PZT와 LSCO/PZT 계면에서의 전자 밴드 구조의 변형에 의한 내부 전계의 형성 때문이라 생각할 수 있다.내부 전계는 LCO/PZT 계면에서의 인가된 전압 강하 차이에 의해 발생되며 전압 강하는 각각의 계면에서 0.6V와 -0.12V의 크기를 갖는다.

• 한국재료학회지
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• 제10권5호
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• pp.360-363
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• 2000

다양한 Zr/Ti 비율을 갖고 있는 강유전체 PZT박막을 졸-겔 법으로 증착하였고 상부 백금전극의 제조방법과 열처리온도의 변화에 따라 강유전체 특성을 측정하여 이력곡선의 변형 원인을 조사하였다. Pt/PZT/Pt 캐패시터는 상부 백금전극을 반응성 이온 식각(RIE) 하는 과정에서 생성된 dc plasma 전압에 의하여 양의 방향으로 분극되었고 도메인 계면에 포획된 전하에 의해 내부전장이 발생되었다. PZT 박막은 sputtering으로 상부전극을 증착하는 과정에서 이력곡선의 중간에 잘룩하게 되는 시효현상이 관찰되었다. 상부전극을 제작한 후 열처리는 포획된 전하흫 제거시켜 양호한 이력곡선 특성을 되찾게 하였다. Zr/Ti 비율이 감소함에 따라 내부전장이 증가하였으며 내부전장이 없어지는 열처리온도가 증가하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권5호
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• pp.1-1
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• 2001

비휘발성 메모리 소자로의 응용의 관점에서, sol-gel 방법으로 La 을 10mo1% 로 고정시킨 PLZT (10/y/z) 박막을 제작하여 Zr/Ti 조성비에 따른 구조적 및 전기적 특성을 조사하였다. PLZT(10/40/60) 박막은 로제트와 파이로클로르 상이 관찰되었으며, Zr/Ti 조성비에서 Ti 함유량이 증가함에 따라, (100) 배향성, 결정립 크기와 표면 거칠기는 증가되었다. 또한 Zr/Ti 조성비에서 Ti 함유량이 증가함에 따라, 10㎑ 에서 비유전율은 600 에서 400 으로 감소된 반면, 유전손실은 0.028 에서 0.053 로 증가되었으며, 170 ㎸/cm 에서 누설전류밀도는 1.64×$10^{-6}$ 에서 1.26×$10^{-7}$A/㎠ 으로 감소되었다. 그리고 ± 170㎸/㎝ 에서 측정한 PLZT 박막의 이력곡선을 측정한 결과, Zr/Ti 조성비가 40/60 에서 0/100 로 변화함에 따라 PLZT 박막의 잔류분극과 항전계는 6.62 에서 12.86 μC/cm2, 32.15 에서 56.45㎸/㎝ 로 각각 증가되었으며, 피로와 retention 특성 역시 개선되었다. PLZT 박막에 ±5V 의 사각펄스를 $10^9$ 회 인가하여 피로특성을 측정한 결과, PLZT(10/40/60) 박막의 잔류분극은 초기분극값으로부터 50% 감소된 반면, PLZT(10/0/100) 박막은 30% 감소되었다. 또, $10^5$ 초의 retention 결과에서 PLZT(10/0/100) 박막은 초기분극값에서 오직 11% 만이 감소된 반면, PLZT(10/40/60) 박막은 40% 감소되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권5호
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• pp.401-405
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• 2004

순수한 SrB $i_2$T $a_2$$O_{9}$ 세라믹스와 도너와 억셉터가 치환된 S $r_{0.99}$B $i_2$(T $a_{0.99}$ $W_{0.01}$)$_2$$O_{9}$ 와 SrB $i_2$(T $a_{0.99}$ $Ti_{0.01}$)$_2$ $O_{8.99}$ 세라믹스를 제조하고 미세구조, 강유전 P-E 이력특성, 상전이 온도를 조사하였다. 입자크기는 SrB $i_2$T $a_2$$O_{9}$ 세라믹스의 강유전 이력곡선에는 영향을 주지 않았다. 도너를 치환한 S $r_{0.99}$B $i_2$(T $a_{0.99}$ $W_{0.01}$)$_2$$O_{9}$ 세라믹스는 순수한 SrB $i_2$T $a_2$$O_{9}$ 세라믹스보다 잔류 분극이 크고 더욱 포화된 강유전 P-E 이력곡선을 보였으며, 억셉터가 치환된 SrB $i_2$(T $a_{0.99}$ $Ti_{0.01}$)$_2$ $O_{8.99}$ 세라믹스는 잔류분극이 크게 감소하여 가운데가 잘록한 모양을 보였다. 도너가 치환된 S $r_{0.99}$B $i_2$(T $a_{0.99}$ $W_{0.01}$)$_2$$O_{9}$ 세라믹스의 강유전 분극이 순수한 SrB $i_2$T $a_2$$O_{9}$ 세라믹스보다 더 큰 것은 Sr 공공의 생성에 의하여 분역벽 이동이 용이해졌기 때문이다.동이 용이해졌기 때문이다.동이 용이해졌기 때문이다.동이 용이해졌기 때문이다.