• Title/Summary/Keyword: 분극현상

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강유전체 $Pb(Zr,Ti)O_3$박막에 대한 분극피로와 회복현상의 비대칭적인 성질

  • 채병규;박철홍;장민수;권식철
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.84-84
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    • 1999
  • 최근 큰 잔류분극을 가진 강유전체 Pb(Zr, Ti)O3 박막을 이용한 비휘발성 기억소자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 Pb(Zr, Ti)O3 박막을 비휘발성 기억소자로 응용하는 경우 분극피로(polarization fatigue), imprint, 누설전류 등의 문제점이 나타나는 것으로 알려져 있다. 특히 분극반전 횟수가 증가할수록 잔류분극이 감소하는 분극피로 현상은 비휘발성 기억소자의 응용에 있어서 치명적인 장애가 되므로 기억소자의 실용화를 위해서는 분극피로 현상의 개선이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 Pb(Zr, Ti)O3 강유전체 박막의 분극피로 현상을 규명하고 개선하기 위해서 다음과 같은 세가 실험적 방법으로 접근하였다. 먼저 Pt와 금속산화물인 LaNiO3을 이용하여 상·하부 전극을 달리하여 제조한 축전기에 대해서 분극피로 특성을 관찰하고 이로부터 분극피로 현상에 대한 전극의 효과를 조사하였다. 여기서 금속산화물인 LaNiO3 박막과 Pt 박막은 r.f. 스퍼트 법으로 증가하였으며 Pb(Zr, Ti)O3 박막은 LaNiO3/Si(100)/와 Pt/Ti/SiO2/i(100) 기판위에 졸겔법으로 제조하였다. 다음으로 분극피로된 박막의 상부전극에 극성이 다른 직류전압을 인가해주었을 때 나타나는 분극회복 현상을 광범위하게 관찰하였으며, 특히 직류전압의 극성에 따라 비대칭적인 분극회복 특성을 보였다. 마지막으로 이와 같은 직류전압에 대한 비대칭적인 분극회복현상에 착안하여 양과 음의 방향으로 바이어스된 스윗칭 펄스를 인가하여 분극피로 특성을 조사한 결과 비대칭적인 분극피로 현상을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 Pv(Zr, Ti)O3 박막의 분극피로와 회복의 비대칭적인 현상은 분극피로 현상의 기구를 밝히는 중요한 근거가 되었으며, 본 연구에서는 하부 계면에서의 산소빈자리의 역할로 분극피로 현상을 모형화하였다.식각하기 시작하였으며, 19.5J/cm2에서 유리기판의 rudraus(격벽 두께 130$\mu\textrm{m}$)까지 식각하였다. 대한 정보(RDF)는 명확하게 얻을 수 있었다.nospec과 SEM으로 관찰하였다. 또한 Ge 함량 변화에 따른 morphology 관찰과 변화 관찰을 위하여 AFM, SEM, XRD를 이용하였으며, 이온주입후 열처리 온도에 따른 활성화 정도의 관찰을 위하여 4-point probe와 Hall measurement를 이용하였다. 증착된 다결정 SiGe의 두게를 nanospec과 SEM으로 분석한 결과 Gem이 함량이 적을 때는 높은 온도에서의 증착이 더 빠른 증착속도를 나타내었지만, Ge의 함량이 30% 되었을 때는 온도에 관계없이 일정한 것으로 나타났다. XRD 분석을 한 결과 Peak의 위치가 순수한 Si과 순수한 Ge 사이에 존재하는 것으로 나타났으며, ge 함량이 많아짐에 따라 순수한 Ge쪽으로 옮겨가는 경향을 보였다. SEM, ASFM으로 증착한 다결정 SiGe의 morphology 관찰결과 Ge 함량이 높은 박막의 입계가 다결정 Si의 입계에 비해 훨씬 큰 것으로 나타났으며 근 값도 증가하는 것으로 나타났다. 포유동물 세포에 유전자 발현벡터로써 사용할 수 있음으로 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능연구에 맡은 도움이 되리라 기대한다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에

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Aging Phenomena of PZT Piezoelectric Ceramics (PZT 압전 세라믹의 시효현상)

  • 김종성;위성권;김군칠;윤형규
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.29-38
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    • 1986
  • 본 논문은 분극처리된 PZT 압전 세라믹 소자의 물리, 음향학적 제 특성이 시간의 함수로 나타 나는 시효현상을 다루고 있다. SrCO\sub 3\, NiO 및 Fe\sub 2\O\sub 3\를 소량 첨가하여 직접 제조한 PZT 세라믹은 분극처리 후, f\sub r\ 은 증가하는 시효현상을 보여주었다. 시효현상 기구의 이해를 위하 여 이중 포텐샬우물 모델을 이용하였으며, 외부에서 가한 응력, 역방향 전장 및 온도상승에 따라 분극현 상을 나타내었다. 시효현상의 주 원인은 분극처리시 전장 방향으로 분역들이 정렬되면서 내부에 저장되 었던 잔유응력의 이완에 의한 분역계면의 운동에 있음을 간접적으로 확인하였다. 이러한 분역계면의 운 동은 열적 활성화 에너지를 갖는 시간에 의존하는 운동으로써 분극의 감소를 유발하며, 이것이 시효현 상으로 나타나는 것으로 사료된다.

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고압용 전선의 전기절연과 공간전하

  • 서광석;박진우
    • 전기의세계
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    • v.39 no.2
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    • pp.12-24
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    • 1990
  • 고분자는 전기장 내에 놓이게 되면 분극현상과 전하주입현상이 일어나며 절연체의 절연수명은 분극현상보다 전하주입에 의해 형성된 공간전하에 의하여 크게 좌우된다. 공간전하에 관한 연구에 있어서 공간전하의 정화한 측정 자체도 어려운 문제인 데, 최근에 개발된 방법인 압력펄스파 방법이 있다. 이 방법은 매우 짧은 폭의 펄스가 절연체를 통과하면서 얻은 공간전하에 관한 정보를 de convolution에 의한 후속신호처리하면 절연체내에 존재하는 전하의 공간분포에 따라서 전체전하량 등을 구할 수 있다. 고전압용 전선에 쓰이는 절연물질에서는 사용되는 전압의 종류에 따라 다른 형태의 문제점이 발견된다. dc절연에 있어서는 전압의 극성이 갑자기 바뀌는 polarity reversal에 의한 절연파괴가, 그리고 ac절연에서는 소위 트리잉 현상이라고 불리우는 전기적인 열화반응에 의한 절연체의 파괴 현상이 중요시되고 있다. 이들 모두 공간전하의 축적이 심할 수록, 그리고 기공 또는 그밖에 전기집중현상을 일으킬 수 있는 요인이 많을 수록 절연체의 절연수명을 급격히 감소한다. 따라서 절연수명을 향상시키기 위하여는 공간전하의 축적을 방지해야 하는데, 여기에는 전기적인 측면에서의 노력과 아울러 고분자 자체의 개량등의 노력도 함께 있어야 한다.

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Influence of Concentration Polarization Phenomenon on the Vapor Permeation Behavior of VOCs/$N_2$ Mixture Through PDMS Membrane (VOCs/$N_2$ 혼합물의 PDMS막을 통한 증기투과시 농도분극 현상이 투과거동에 미치는 영향)

  • 염충균;이상학;송해영;이정민
    • Membrane Journal
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    • v.11 no.1
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    • pp.50-59
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    • 2001
  • Influence of concentration polarization has been investigated on the vapor permeation of VOCs/$N_2$ mixture. Po]y(dimethylsiloxane)(PD,vIS) membrane which had a good affinit~, toward VOCs was emploj,'c'Cl in this study. The chlorinated hydmcarbons which were part of homologous series of chrolomelhane and chrolocthane were used as organic vapor. The vapor permeation experiments were calTied out at various VOCs feed concentrations. operating temperatures and feed flow rates. With decreasing feed flow rate. the membrane perfonnance, that is. penneation rate and selectivity were reduced in the permeation of VOCs/$N_2$ mixture. Especially the reducing of the membrane performance was founel to be more significant when the condensibility of voe was greater. voe content in the feed mixture was higher or operating temperature was lower. These observations were discussed in terms of the influence of con-centration polarizalion on the permeation of VOCSINl mixture through the PDMS membrane.

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The Influence of External Stress on the Degradation Phenomena of PZT Ceramics (외부응력에 의한 PZT압전세라믹스의 열화현상)

  • Im, Jin-Ho;Lee, Jun-Hyeong;Kim, Jin-Ho;Jo, Sang-Hui
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.4
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    • pp.439-444
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    • 1994
  • The influence of the direction of applied compressive stress on degradation mechanism ofpoled PZT sample was studied. When compressive stress perpendicular to poling direction was appliedon poled PZT sample, the degradation phenomena was explained by the diffusion of space chargepolarization. On the contrary, compressive stress parallel to poling direction was applied, it wasexplained by the rearrangement of 90" domains. As the grain size increased, the degradation phenomenawas promoted. It is attributed to different internal stress due to difference of grain size. of grain size.

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The Piezoelectric Degradation and Mechanical Properties in PZT Ceramics with $MnO_2$ Addition ($MnO_2$를 첨가한 PZT 세라믹스의 압전열화 및 기계적 특성)

  • 김종범;최성룡;윤여범;태원필;김송희
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.34 no.3
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    • pp.257-264
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    • 1997
  • The aim of this study was to investigate the degradation of piezoelectric properties with compressive cy-clic loading, the change in bending strength before and after poling treatment and fracture strength in MPB depending on the amount of MnO2 addition. The MPB with 0.25 wt.% MnO2 showed the best resistance against the piezoelectric degradation with compressive cyclic loading. Bending strength increased when pol-ing and loading directions are parallel, however decreased when poling and loading directions are per-pendicular each other. Because, during poling treatment, compressive residual stress is generated in the pol-ing direction but tensile residual stress in the perpendicular direction to poling direction.

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Piezoelectric property of PZT ceramics by DC field and corona discharge poling (직류전계 및 corona방전에 따른 PZT 세라믹스의 분극과 압전특성)

  • Park, In-Cheol;Im, Jin-Ho;Lee, Jun-Hyeong;Jo, Sang-Hui
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.2
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    • pp.178-183
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    • 1995
  • Piezoelectric properties of sintered specimen having a tetragonal phase of $Pb_{0.9888}Sr_{0.012}(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_{3}$ were comparatively studied with two different poling methodes, i.e., DC field and corona discharge technique. Internal stress of poled specimens by indentation fracture toughness was analyzed to evaluate degradation phenomenon. As the results, it was confirmed that corona discharge poling technique is practicable and has merits such as low-temperature poling, slow degradation and no electric breakdown comparing to DC field poling. However, corona discharge technique showed lower Kp value than DC field poling.

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Flux Decline during Ultrafiltration of the Silicon Colloidal Solution (Si 함유용액에 의한 한외여과막의 투과유속 감소 특성)

  • 여호택;이석기;전재홍;남석태;최호상
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.163-165
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    • 1998
  • 한외여과 분리막을 이용한 공정은 화학공업을 비롯하여 의약품, 식품, 폐수 처리 및 반도체산업 등의 여러 분야에서 이용되고 있다. 그러나 한외여과 분리 공정에 잇어서 해결되어야 할 중요한 문제점은 투과유속의 감소현상이다. 용액의 투과유속이 순수의 투과유속보다 낮아지는 투과유속의 감소현상은 크게 농도분극과 막오염 현상에 기인한다. 농도분극에 의한 투과유속의 감소는 보통 1분 이내의 매우 짧은 시간 안에 일어나지만 시간이 지속됨에 따라 투과유속이 감소하는 현상은 막오염에 기인한다.

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