• 제목/요약/키워드: 에어로졸 증착법

검색결과 19건 처리시간 0.025초

에어로졸 증착법에 의한 PZT 후막의 미세구조에 미치는 PZN 첨가의 영향 (Effect of PZN addition on microstructure of PZT thick films by aerosol deposition process)

  • 장주희;박윤수;박동수;박찬
    • 한국결정성장학회지
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.14-20
    • /
    • 2018
  • 에어로졸 증착법에 의해서 상온에서 $6{\mu}m/min$의 속도로 $5{\sim}10{\mu}m$ 두께의 PZT-PZN(0 %, 20 %, 40 %) 복합체의 막을 실리콘/사파이어 기판위에서 제조하였다. 에어로졸 증착에 사용된 PZT, 2PZN-8PZT, 4PZN-6PZT 초기분말입자는 불규칙한 형상을 가지고 있으며 submicron 크기임을 확인하였다. 증착된 막은 어떠한 뜯김이나 기공도 없는 치밀한 막임을 확인하였고 나노크기의 입자를 가진 페로브스카이트 단상이었다. 실리콘기판 및 사파이어 기판위에서 증착된 막은 전기로에서 $700^{\circ}C$$900^{\circ}C$에서 각각 어닐링처리 하였으며 PZT에 40 %의 PZN이 첨가된 조성의 막의 경우 pyrochlore의 2차상이 형성되었다. 미세구조에 미치는 PZN 첨가의 영향을 관찰하기 위해 FE-SEM 및 HR-TEM이 사용되었다.

에어로졸 증착법에 의한 압전 PZT 후막의 제조 (Fabrication of piezoelectric PZT thick film by aerosol deposition method)

  • 김기훈;방국수;박찬
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제27권6호
    • /
    • pp.95-99
    • /
    • 2013
  • Lead zirconate titanate (PZT) thick films with a thickness of $10-20{\mu}m$ were fabricated on silicone substrates using an aerosol deposition method. The starting powder, which had diameters of $1-2{\mu}m$, was observed using SEM. The average diameter ($d_{50}$) was $1.1{\mu}m$. An XRD analysis showed a typical perovskite structure, a mixture of the tetragonal phase and rhombohedral phase. The as-deposited film with nano-sized grains had a fairly dense microstructure without any cracks. The deposited film showed a mixture of an amorphous phase and a very fine crystalline phase by diffraction pattern analysis using TEM. The as-deposited films on silicon were annealed at a temperature of $700^{\circ}C$. A 20-${\mu}m$ thick PZT film was torn out as a result of the high compressive stress between the PZT film and substrate.

에어로졸 증착법을 이용한 광촉매 TiO2 박막 제조 및 박막의 여과 특성 (Fabrication of Photocatalytic TiO2 thin Film Using Aerosol Deposition Method and its Filtration Characteristics)

  • 최원열;이진우;김시준;김종오
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.5-11
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 에어로졸 증착법을 사용하여 광촉매 $TiO_2$ 박막을 제조하기 위하여 원심분리기의 회전속도, vibration milling 시간에 의한 입경 변화 등과 같은 운전인자의 영향을 검토하였고, 제조된 고정화 $TiO_2$ 광촉매 박막의 경우와 $TiO_2$ 광촉매 분말을 부유 상태로 존재시킨 경우와의 막투과 특성의 변화를 실험적으로 비교검토 하였다. 원심분리기의 회전속도 1000-3000rpm 에서 얻어진 $TiO_2$ 분말은 저온 분사 성형법(aerosol deposition, AD)으로 $TiO_2$ 박막을 제조하는데 있어서 nozzle powder 막힘 현상과 같은 문제점을 나타내었다. 한편, vibrating milling에 의해 제어된 $TiO_2$ 분말의 평균입경 크기는 vibrating milling 2시간 후 약 420nm로 AD법을 이용한 입자의 증착에 효과적인 것으로 나타났다. XRD 분석 결과, 광촉매에 효과적인 아나타제 상을 잘 유지하고 있는 것으로 나타났으며, 이러한 결과로부터 vibrating milling은 $TiO_2$ 분말을 제어하는데 있어 적절한 전처리 공정임을 확인할 수 있었다. 제조된 $TiO_2$ 박막의 여과 특성으로 $TiO_2$ 분말을 분리막의 표면에 고정화 한 경우가 부유 상태일 경우보다 더 높은 막투과 유속을 나타내었다.

에어로졸 증착법에 의한 압전 PZT 후막의 전기적 특성 (Electrical properties of piezoelectric PZT thick film by aerosol deposition method)

  • 김기훈;방국수;박동수;박찬
    • 한국결정성장학회지
    • /
    • 제25권6호
    • /
    • pp.239-244
    • /
    • 2015
  • 에어로졸 증착법에 의해 실리콘 기판위에 $10{\sim}20{\mu}m$의 두께를 가진 PZT 후막을 제조한 후 $700^{\circ}C$에서 어닐링처리하였다. PZT 분말에 의해 제조된 막은 임피던스 분석기(impedance analyzer)와 쇼여-타워 서킷(Sawyer-Tower circuit)으로 분석하였다. PZT 분말은 통상적인 고상반응법 및 솔-젤 법으로 준비되었다. 고상반응법으로 만들어진 분말을 사용한 $10{\mu}m$ 두께 PZT 막의 잔류분극, 항전계 및 유전상수는 각각 $20{\mu}C/cm^2$, 30 kV/cm 그리고 1320이었다. 한편 솔-젤 법으로 제조된 분말을 사용한 경우의 유전상수는 635로 비교적 낮은 값을 나타낸다. 이는 어닐링시 생기는 발생하는 유기물에 의한 기공의 존재 때문이다.

에어로졸 증착법에 의해 제조된 PZN-PZT 후막의 전기적특성 (Electrical properties of PZN-PZT thick films formed by aerosol deposition process)

  • ;장주희;박윤수;박동수;박찬
    • 한국결정성장학회지
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.183-188
    • /
    • 2020
  • 에어로졸 증착법에 의해서 상온에서 5~10 ㎛ 두께의 PZN-PZT(0 %, 20 %, 40 %) 복합체의 막을 실리콘/사파이어 기판 위에서 제조하였다. PZN의 농도는 0 %, 20 % 및 40 %까지 첨가하였다. 실리콘기판 및 사파이어 기판 위에서 증착된 막은 전기로에서 700℃ 및 900℃에서 각각 어닐링처리 하였으며 900℃에서 어닐링한 경우의 잔류분극 및 유전 상수 등의 전기적 특성이 700℃에서의 특성보다 우수하였다. 특히 900℃에서 어닐링한 2PZN-8PZT 막의 경우 1200℃에서 소결한 같은 조성의 벌크재에서 얻은 값과 상호 비교하였다. 열처리 온도가 높아짐에 따라 유전상수가 증가하는 경향을 보이는데 이는 후열처리에 따른 막의 결정성의 향상과 입자 성장으로 기인한다.

에어로졸 증착법에 의한 $Al_2O_3$ 박막의 증착 및 특성 평가 (Characterization of $Al_2O_3$, Thin Film Deposited by Aerosol Deposition Method)

  • 조현민;김형준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.24-24
    • /
    • 2007
  • Aerosol deposition(AD) method is a emerging technology for the room temperature deposition of the dielectric thin films with high quality. In this study, $Al_2O_3$ thin films were deposited by aerosol deposition method directly from raw powders. To get uniform and smooth film surface, Process parameters such as gas consumption rate, nozzle-substrate distance and vibration speed were optimized. From XRD results, $Al_2O_3$ thin films have the same crystal structures with starting powders. $Al_2O_3$ thin films also showed dense microstructure. Electrical properties of the thin films were also investigated.

  • PDF

에어로졸 증착 방법으로 제작된 수처리용 광촉매 $TiO_2$ 멤브레인 (Photocatalytic $TiO_2$ Membrane for Water Treatment fabricated by Aerosol Deposition Method)

  • 최병규;정종태;김종오;최원열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
    • /
    • pp.230-231
    • /
    • 2005
  • 본 논문은 광 활성도가 가장 좋은 아나타제(anatase) 상의 광촉매 $TiO_2$ 분말을 상온에서 aerosol deposition 법을 사용하여 박막을 제조하였다. 이런 제조 방법은 aerosol 분말을 초음속으로 분사하여 기판에 증착시키는 방법으로, 저온에서 박막 증착이 가능하여 thermal stress를 줄일 수 있고, 공정 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 박막 제조시 aerosol bath의 압력은 500 torr이고, chamber의 압력은 0.4 torr였다. 이런 압력차는 0.4mm$\times$10mm의 크기의 노즐을 통해 $TiO_2$ 나노 분말을 초음속으로 가속하여 기판에 증착시켰다. 박막 제조를 위해 사용한 기판은 수질정화에 응용하기 위해 직경 50mm인 원판 SUS 멤브레인을 사용하였다. SUS 멤브레인 위에 증착되어 있는 $TiO_2$ 박막의 입자 크기와 조성을 알아보기 위해 주사 현미경 (SEM) 및 EDX 분석을 하였고, l$\mu$m 정도의 입자 크기와 수처리 후에도 표면에 증착 되어진 anatase 상의 $TiO_2$ 박막을 확인할 수 있었다.

  • PDF

에어로졸 데포지션법에 의한 저유전율, 저손실 유전체 후막의 상온 증착 공정에 대한 연구 (Study for Fabrication of Dielectric Thick Films with Low Dielectric Constant and Low Loss Tangent Grown by Aerosol Deposition Method at Room Temperature)

  • 박재창;윤영준;김효태;구은회;남송민;김종희;심광보
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
    • /
    • pp.210-210
    • /
    • 2008
  • 에어로졸 증착법은 상온에서 다양한 기판 상에 고밀도의 세라믹 후막을 코팅할 수 있는 최신 기술로써 다양한 방면으로의 응용이 개대되고 있다. 본 실험에서는 ADM을 이용하여 고주파수 영역에서 사용가능한 기판소재 제조에 관한 연구를 진행하였다. ADM을 통해 형성된 $Al_2O_3$ 막의 유전율은 9-10으로 bulk 시료와 비슷한 특성을 보였으나 후막의 손실률의 경우는 bulk 시료에 비해 상당히 컸으며 주파수 증가에 따라 그 값이 크게 감소하는 경향을 보였다. 본 실험에서는 ADM으로 형성된 $Al_2O_3$의 높은 손실률의 원인에 대해 고찰하고 ADM 을 통해 기판소재로 사용가능한 저손실의 $Al_2O_3$막의 제조를 위한 방법을 제시하고자 하였다.

  • PDF

Sol-Gel 법에 의한 압전 PZT 후막의 제조 (Fabrication of Piezoelectric PZT Thick Film by Sol-gel Process)

  • 박종환;방국수;박찬
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제29권1호
    • /
    • pp.94-99
    • /
    • 2015
  • Lead zirconate titanate (PZT) thick films with thicknesses of ㎛ were fabricated on silicon substrates using an aerosol deposition method. A PZT powder solution was prepared using a sol-gel process. The average diameters (d50) obtained were 1.67, 1.98, and 2.40μm when the pyrolysis temperatures were 300℃, 350℃, and 450℃ respectively. The as-deposited film had a uniform microstructure without any cracks or pores. The as-deposited films on silicon were annealed at a temperature of 700℃. The 20-㎛-thick PZT film showed good adherence between the PZT film and substrate, with no tearing observed in the conventional solid phase process. This was probably because the presence of pores produced from organic residue during annealing relieved the residual stresses in the deposited film.