• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.347-347
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• 2008

본 연구에서는 별도의 소결과정 없이 상온에서 치밀한 복합체 후막의 제조가 가능한 Aerosol Deposition Method (ADM)를 이용하여 SOP를 실현시키기 위한 기판 재료로서 알루미나 기반의 알루미나-폴리이미드 복합체를 제조하고 그 특성에 대한 평가를 진행하였다. SEM 관찰결과 기공이 거의 없고 치밀한 구조의 복합체가 상온에서 성공적으로 형성되었음이 확인되었다. XRD 와 FT-IR 분석 결과 알루미나와 폴리이미드 모두가 복합체에 존재함을 확인할 수 있었다. 또한 XRD 분석결과 출발 원료에 폴리이미드 함량이 증가할수록 ADM으로 제조된 복합체 내부의 알루미나의 결정자 크기가 증가하는 결과를 보였다. 복합체의 알루미나 충진율을 확인하기 위한 간접적인 방법으로 복합체 후막을 연마하여 복합체 내부를 노출시킨 후 폴리이미드의 용매인 Methyl Ethyl Ketone으로 폴리이미드를 식각시켜 남아있는 알루미나 영역을 관찰한 SEM 분석결과 알루미나가 60% 이상 복합체의 대부분을 이루고 있다는 사실을 관찰할 수 있었다. 복합체의 미세구조를 확인하기 위하여 TEM 분석결과 기존에 보고된 ADM으로 제조된 알루미나 후막의 결정자 크기인 10~20 nm 보다 큰 100 nm 범위의 결정자 크기를 관찰 할 수 있었다. 유전특성평가 결과 유전율과 tan$\delta$는 1 MHz에서 각각 9.0, 0.0072로서 알루미나만을 원료로 성막시킨 후막의 유전 특성을 크게 떨어뜨리지 않으며 알루미나 후막과 유사한 결과를 보였다. 추후 복합체의 균일성 향상 및 고주파 영역의 유전 특성 향상을 통하여 세라믹의 취성 및 가공성이 개선된 3 차원 적층 기판재료로의 응용이 기대될 것으로 전망된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.325-325
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• 2008

스크린 프린팅에 의한 압전 후막은 MEMS 공정을 이용하여 마이크로 펌프, 마이크로 벨브, 마이크로 센서, 마이크로 로봇 등 여러 초소형 기계부품에 응용되고 있으며, Sol-Gel, PLD를 이용해 증착된 막 등에 비해 수십${\mu}m$의 비교적 두꺼운 막을 형성시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 실리콘 기판을 사용하여 스크린 프린팅으로 형성된 압전 후막의 경우, 공정상 바인더를 연소시키는 과정을 거치게 되므로, 밀집된(Dense) 구조를 가지는 막을 만들기가 어렵다. 이로 인해 스크린 프린팅에 의한 후막은 전기적 특성 및 기계적 특성이 떨어지는 경향이 있다. 본 연구에서는 스크린 프린팅에 의한 압전 후막의 밀집된 구조 및 특성을 향상시키기 위해 0.01Pb$(Mg_{1/2}W_{1/2})$O3-0.41Pb$(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.35PbTiO_3-0.23PbZrO_3$의 powder와 Attrition 밀링 처리된 powder를 비율별로 혼합하여 입자의 크기를 변화시켜 막의 충진 밀도를 향상시켰으며, 열처리 효과를 극대화시키기 위해 RTA(Rapidly Thermal Annealing)를 통해 열처리 하였다. Attrition 밀링에 의한 파우더를 각각 비율별로 100%, 50%, 25%로 혼합하여 만든 압전 세라믹 페이스트는 P-type(100)Si Wafer sample 위에 $1{\mu}m$의 하부전극용($1100^{\circ}C$) Ag 전극을 screen print하여 소결했다. 그리고 다시 전극이 형성된 Si wafer 위에 스크린 프린팅하고, 건조 한 후 RTA로 300초 동안 열처리 한 결과 밀집된 구조를 가지는 압전 후막을 제작 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.15 no.9
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• pp.783-787
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• 2002

In recent year, B $i_{4-}$x L $a_{x}$ $Ti_3$ $O_{12(BLT)}$ is one of promising substitute materials for the ferroelectric random access memory(FRAM) applications. But the systematic composition is still insufficient, so this experiment was carried out in ceramic ambient sintering process which has the very excellent ferroelectric property. Samples were prepared by a bulk and the purpose which was estimated with a suitability of thin films applications. The density of B $i_{3.75}$ L $a_{0.25}$ $Ti_3$ $O_{12}$ was high and the XRD pattern showed that the intensity of main peak (117) was increased at the argon ambient sintering. Controlling the quantity of oxygen, crystallization showed a thin, long plate like type, and we obtained the excellent dielectric and polarization properties at the argon atmosphere sintering. Also this sintering process was effective at the bulk sample. Argon ambient sintered sample produced higher permittivity of 154, the remanent polarization(2Pr) of 6.8 uC/$\textrm{cm}^2$ compared with that sintered in air and oxygen ambient. And this sintering process showed a possibility which could be applied to thin films process..

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.16 no.7
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• pp.604-610
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• 2003

The effects of sintering additives such as B $i_2$ $O_3$ and $V_2$ $O_{5}$ on the microwave dielectric and sintering properties of (Z $n_1$$_{-xM}$ $g_{x}$)Ti $O_3$ system were investigated. Highly dense samples were obtained for (Z $n_{0.8}$M $g_{0.2}$)Ti $O_3$ at the sintering temperature range of 870~90$0^{\circ}C$ with B $i_2$ $O_3$ and $V_2$ $O_{5}$ additions of 〈1 wt.%, respectively. The microwave dielectric properties of (Z $n_{0.8}$M $g_{0.2}$)Ti $O_3$ with 0.45 wt.%B $i_2$ $O_3$ and 0.55 wt.% $V_2$ $O_{5}$ sintered at 90$0^{\circ}C$ were as follows : Q$\times$ $f_{o}$ = 50,800 GHz, $\varepsilon$$_{r}$ = 22, and $\tau$$_{f}$ = -53 ppm/$^{\circ}C$. In order to improve temperature coefficient of resonant frequency, Ti $O_2$ was added to the above system. The optimum amount of Ti $O_2$ was 15 moi.% when sintered at 87$0^{\circ}C$, at which we could obtain following results: Q$\times$ $f_{o}$ = 32,800 GHz, $\varepsilon$$_{r}$ = 26, and$\tau$$_{f}$ = 0 ppm/$^{\circ}C$.EX>.EX>.EX>.EX>.EX>.EX>.EX>.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1994.05a
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• pp.1-4
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• 1994

In this study. the microwave dielectric properties, such at dielectric constant(${\varepsilon}_{\gamma}$), unloaded quality factor multiplied with resonant frequency($Q_{u}$.f), and temperature coefficient of resonant frequency(${\tau}_{f}$), were investigated for the low-temperature sintered (Pb, Ca)$ZrO_3$ with $V_2O_{5}$ additives as well as structural properties. As a result, (Pb,Ca)ZrO$_3$ with 0.2 wt% $V_2O_{5}$ additive, sintered at $1200^{\circ}C$, showed good properties like ${\varepsilon}_{\gamma}$ 109, $Q_{u}$.f 2736 GHz, and ${\tau}_{f}$ -2.94 ppm/$^{\circ}C$. Especially ${\tau}_{f}$ was much better than ($Pb_{0.63}Ca_{0.37}$)$ZrO_3$ of which ${\tau}_{f}$ was known to be + 13.4 ppm/$^{\circ}C$, so it seems to be applicated in micorowave device components.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.550-550
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• 2007

Inkjet printed silver films were fabricated using nano particles with the size of ~ 20 nm. We can obtain very good conducting silver films with the resistivity of $7.3\;{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ even though they were sintered at the very low temperature of $200^{\circ}C$. The electrical and mechanical properties of inkjet printed silver lines were measured with the sintering time and analyzed with the micro-structural development. The measured resistivity of inkjet printed Ag films were $57.4\;{\sim}\;7.3\;{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$. And their hardness and Young's modulus were 0.98 ~ 1.72 GPa and 32 ~ 71 GPa, respectively.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.68-69
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• 2005

Low temperature ($\leq900^{\circ}C$) sintering piezoelectric ceramics $0.01Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})O_3$-0.41Pb$(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.35PbTiO_3-0.23PbZrO_3+0.1wt%Y_2O_3+xwt%ZnO$ $(0{\leq}x{\leq}2.5)$ have been developed and investigated. The electromechanical coupling coefficient ($k_p$), piezoelectric constant ($d_{33}$), and mechanical quality factor ($Q_m$) have been measured to characterize the piezoelectric materials system. When 2.0 wt% ZnO is added, the properties of the system, $d_{33}$ = 559 pC/N, $k_p$ = 55.0 % and $Q_m$ = 73.4 are obtained which are very suitable for piezoelectric actuators. A bending mode multilayer actuator has been also developed using the materials which size is $27(L)\times9(W)\times1.07(t)mm^3$. The actuators are fabricated by multilayer ceramic (MLC) process and consist of24 layers and each layer thickness is $35{\mu}m$. At this time, the displacement of actuator was $100{\mu}m$ at 28V.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.165-165
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• 2013

희토류 발광 물질은 4f 껍질에 위치하는 전자의 독특한 특성 때문에 발광 소자와 디스플레이에 그 응용성을 확장하고 있다. 본 연구에서는 고효율의 적색과 주황색 형광체를 합성하기 위하여 모체 격자 CaNb2O6에 희토류 이온인 유로퓸과 사마륨을 치환 고용하여 최적의 합성 조건을 조사하였다. Ca1-1.5xNb2O6:REx3+ (RE=Eu, Sm) 형광체 분말 시료는 고상반응법을 사용하여 활성제 이온인 Eu3+와 Sm3+의 농도비를 0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol 로 변화시키면서 합성하였다. 초기 물질 CaO, Nb2O5, Eu2O3와 Sm2O3을 화학 적량으로 측정하고, 400 rpm의 속도로 24시간 밀링 작업을 수행한 후에, 건조기 $60^{\circ}C$에서 28시간 건조하고, 시료를 막자 사발에서 갈아 세라믹 도가니에 담아 튜브형 전기로에서 분당 $5^{\circ}C$의 비율로 승온시켜 $500^{\circ}C$에서 5시간 동안 하소와 $1,100^{\circ}C$에서 6시간 소결하여 합성하였다. Eu3+가 도핑된 경우에, 발광 스펙트럼은 Eu3+ 이온의 농도비에 관계없이 강한 적색 발광 스펙트럼이 616 nm에서 관측되었다. 이외에도, 596 nm와 708 nm에서 상대적으로 발광 세기가 약한 주황색 발광과 적색 발광 신호가 검출되었으며, 541 nm에서는 매우 약한 녹색스펙트럼이 관측되었다. Eu3+ 이온의 농도비에 0.01 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 주발광 신호의 세기는 점점 증가하였으며, 0.15 mol에서 최대 발광 세기를 나타내었다. Eu3+ 이온의 농도비가 0.20 mol 로 더욱 증가함에 따라 주 피크의 세기는 농도 소강 현상에 의하여 현저히 감소함을 보였다. 한편, 주된 흡광 스펙트럼은 279 nm에서 나타났는데, 이것은 전하전달밴드 신호이다. Sm3+가 도핑된 형광체 분말의 발광 스펙트럼은 모든 시료의 경우에 613 nm에서 강한 적주황색 발광 스펙트럼이 관측되었고, 상대적으로 세기가 약한 570 nm와 660 nm에 피크를 갖는 황색과 적색 발광 스펙트럼이 발생하였다. 흡광과 발광 스펙트럼의 최대 세기는 0.05 mol에서 나타났으며, Sm3+ 이온의 농도비가 더욱 증가함에 따라 흡광과 발광 세기는 급격하게 감소하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.17 no.10
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• pp.560-566
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• 2007

AlN plates were fabricated by hot pressing at $1700-1900^{\circ}C$ using yttria and alumina (3 and $10\;{\mu}m$ particle size) powders as additives and characterized: density, thermal conductivity, transverse rupture strength, and grain size measurement by SEM and EDS. Density values of $3.31-3.34\;g/cm^3$ are largely attributed to hot pressing of powder mixtures in carbon mold under $N_2$ atmosphere which caused effective degree of oxygen removal from yttrium-aluminate phase expected to form at $1100^{\circ}C$. The grain size of hot pressed AlN was almost homogeneous, with size approximately from 3.2 to $4.0\;{\mu}m$ after hot pressing. $Al_2O_3$ powder of $3\;{\mu}m$ particle size resulted in better transverse rupture strength and finer grain size compared to $10\;{\mu}m$ $Al_2O_3$ powder. The thermal conductivity of AlN ranged between $83-92.7\;W/m{\cdot}K$ and decreased with $Al_2O_3$ addition. Fine grain size is preferred for better mechanical properties and thermal conductivity.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.12
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• pp.1190-1196
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• 2002

Microwave dielectric properties and multilayer characteristics $(1-x)BiNbO_4-xCaNb_2O_6$ (0${\le}$x${\le}$1.0) ceramics were investigated as a function of $CaNb_2O_6$ content. In the composition range of 0.25${\le}$x${\le}$0.75, the mixture phases of $BiNbO_4$ with stibotantalate structure and $CaNb_2O_6$ with columbite structure were detected and secondary phase or phase transition were not detected. Dielectric constant (K) of $(1-x)BiNbO_4-xCaNb_2O_6$ ceramics was largely dependent on the existing phase and could be estimated by the dielectric mixing rule calculated from maxwell equation. Typically, dielectric constant (K) of 26, quality factor (Qf) of 4300 GHz and Temperature Coefficient of resonant Frequency (TCF) of -18 ppm/${\circ}C$ were obtained for $0.5BiNbO_4-0.5CaNb_2O_6$ specimens with 0.8 wt% $CuV_2O_6$ sintered at 1000${\circ}C$ for 3h. The deviation of X-Y shrinkage and camber value of the multilayers obtained from $0.5BiNbO_4-0.5CaNb_2O_6$ green sheet sintered at 850∼950${\circ}C$ for 20 min. were smaller than those of $BiNbO_4$ multilayers.