• 전기의세계
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• v.34 no.6
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• pp.323-329
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• 1985

유전재료는 넓은 의미로 보아 절연재료(insulators)를 포함시켜 고찰되므로 정확히 한계를 짖기가 어려원진다. 절연재료는 전기적으로 부도체를 의미하며 전기적으로 서로 다른 potential을 갖는 도전성 물질을 분리시키는 역할을 하고, 접촉에 의한 사고를 방지하기도 한다. 유전재료는 electric field와 절연재료 사이에 일어나는 교호작용, 즉 polarization이 중요한 역할을 등장할 때 유전재료라 불리어진다. 따라서 절연재료의 특성을 강전류의 이용에 우선순위를 두는 반면, 유전특성은 high frequency 또는 capacitor에로의 응용에 중점을 두게 된다. 이러한 절연재료 및 유전재료의 재질은 ceramic 또는 glass와 무기재료나 plastic과 같은 유기재료, 나아가 fluid 및 gas상태에서도 찾을수 있게 된다. 어느 특정한 용도에의 응용에는 이러한 전기적 특성 이외에도 기계적, 열적 특성 및 주위의 환경과 분위기에 대한 내구성 뿐만 아니라 더 나아가 제조공정상의 문제점들도 대두된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.209-209
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• 2011

플라즈마 공정에 있어 챔버 및 웨이퍼의 표면 상태변화는 공정 결과에 큰 영향을 끼치게 된다. 챔버 표면에 대한 연구는 많이 진행되어 있지만 대부분의 연구가 챔버 표면에서 일어나는 화학적 반응에 초점을 맞추고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 상태 변화에 따른 챔버 표면물질의 전기적 특성 변화를 관찰하였다. 프로브 표면에 Al2O3로 코팅을 하고 플라즈마에 삽입 후 AC 하모닉법을 이용하여 실시간으로 표면의 축전용량을 측정하였다. 그 결과 표면의 축전용량은 플라즈마에 인가한 전력과 표면이 플라즈마에 노출된 시간에 따라 변하는 것이 관찰되었다. 플라즈마에 인가된 전력이 증가되면 처음에는 급격이 축전용량이 증가하였고, 그 후 시간이 지날수록 천천히 수렴되었다. 유전물질의 축전용량은 그 물질의 온도와 연관이 있다. 실험 결과로 미루어 보았을 때, 플라즈마에서의 표면의 축전용량의 변화는 플라즈마로부터 표면으로의 열전달에 의한 표면의 온도 변화에 의한 것으로 이해할 수 있다. 특히, 쉬스에서 가속되는 이온의 포격에 의해 표면 격자가 크게 진동하면서서 일반적인 온도 변화에 의한 축전용량의 변화보다 더 큰 변화가 일어난 것으로 추정된다. 공정에 사용되는 많은 챔버의 표면이나 전극의 표면은 유전체로 코팅되어 있다. 이 유전체의 특성이 온도에 의해 변하게 되면 챔버의 전기적인 특성이 변하게 되어 임피던스 매칭 조건에 변화를 가져온다. 그 결과 플라즈마의 특성도 바뀌게 되어 공정 결과에 영향을 미치게 된다. 그러므로 챔버 표면의 유전특성을 관찰하고 제어하는 것이 플라즈마의 특성을 유지시키는데 중요하다고 할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.301.2-301.2
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• 2014

집적회로의 밀도가 높이기 위해 단일 소자의 크기를 줄이는 과정에서 발생하는 소자의 성능 저하를 줄이기 위해 새로운 구조 및 구성 물질을 변경하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존의 평면 구조를 변형한 3차원 구조의 n-channel FinFet는 소자의 구성 물질을 바꾸지 않고도 쇼트 채널효과와 누설전류를 줄일 수 있다. 다양한 구조의 유전 물질을 응용한 n-channel FinFEET은 기존의 n-channel FinFET보다 소자의 크기를 줄일 수 있는 가능성을 제시하고 있다. FinFETs에 관한 많은 연구가 진행되어 왔지만, 유전체 물질을 이용한 n-channel FinFETs의 구조에 대한 연구는 매우 적다. 본 연구는 FinFET의fin channel 영역에 유전 물질을 삽입하여 그 영향을 분석한 연구이다. FinFET의 fin channel 영역에 유전 물질을 삽입하여 평면 구조의 MOSFET에서 fully depletion SOI 구조와 같은 동작을 하도록 만들었다. 유전 물질을 삽입한 FinFET 소자의 전기적 특성을 3차원 TCAD 시뮬레이션을 툴을 이용하여 계산하였다. 유전 물질을 삽입한 n-channel FinFET에서 전자 밀도와 측면 전계의 영향이 기존의 FinFET보다 좋은 특성을 확인하였다. 또한 유전물질을 삽입한 FinFETs은 subthershold swing, 누설전류, 소비전력을 줄여 주었다. 이러한 결과는 n-Channel FinFETs의 성능을 향상시키는데 많은 도움이 될 것이다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.9
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• pp.723-727
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• 1997

Nd치환이 Ag의 용융점 이하인 94$0^{\circ}C$에서 소결한 $Bi_{1-x}$$Nd_{x}$N$bO_{4}$세라믹스의 소결거동과 마이크로파 유전특성에 미치는 영향을 연구하였다. Nd치환량(x)이 증가함에 따라 사방점에서 삼사정으로 변하는 양이 증가하였고 결정립의 크기, 겉보기밀도, 유전상수는 감소하였다. Q$xf_{0}$값은 Nd 치환량이 0.025mole 이하의 경우 큰 변화가 없으나, 그 이상에서는 증가하여 0.1mol일 때 최고값을 보이고 다시 급격히 감소하였다. TCF값은 Nd치환량이 증가할수록(+)방향으로 증가하였다. 가장 우수한 마이크로파 유전특성은 Nd 치환량이 0.025mole일 때 얻어졌으며, 이때 유전상수는 43.7, Qxf/ sub 0/값은 11,046GHz, TCF값은 -1.82ppm/$^{\circ}C$이었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.12
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• pp.1186-1191
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• 1996

CuO의 첨가가 BiNbO4 세라믹스의 마이크로파 유전특성과 소결거동에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. CuO의 첨가량이 증가함에 따라 액상의 생성에 의해 소결성이 증가하여 시편의 밀도는 증가하며 유전상수는 소결온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. Qxfo값은 CuO 첨가량이 0.065wt%이고 소결온도가 94$0^{\circ}C$일 때 최대값을 나타내며 그 이상 CuO 첨가량을 증가하였다. 소결온도 92$0^{\circ}C$-96$0^{\circ}C$, 소결시간 2시간일 때의 고주파 유전특성으로는 유전상수가 43.6, Qxfo값이 13,200 이상, $\tau$f =-14.36ppm/$^{\circ}C$을 얻었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.2
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• pp.95-98
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• 1998

완화형 강유전체인 0.9MPb*Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_{3}$-0.1PbTiO$_{3}$에서 강유전-상유전 상전이에 수반되는 relaxation거동을 살펴보기위해 낮은 전계에서 측정된 유전특성과 높은 전계에서 측정된 전계유기 분극 거동 등을 조사하였다. -50-9$0^{\circ}C$의 상전이 온도범위에 걸쳐 1V/mm의 낮은 전계에서 측정된 유전특성의 온도의존성을 구하고 수 kVmm의 강전계하에서 발생된 분극의 온도의존성을 관찰하였다. 이 모든 결과들은 Vogel-Fulcher관계식에 비교적 정확하게 일치되었으며 그 결과 T$_{f}$ 는 294.6˚K로 나타났다. 본 연구결과를 통하여 Vogel-Fulcher관계식에 의한 주파수 의존성은 낮은 전계하에서의 유전특성 뿐 아니라 강전계하에서의 여러물성들도 동일하게 적용되는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.59-63
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• 2002

Zinc-Magnesium borosilicate 유리에 CaF$_2$입자를 충진재로 첨가하여 혼합체의 소결거동, 결정화 거동 및 최종 소결체의 마이크로파 유전특성을 측정하였다. CaF$_2$첨가는 유리의 점도를 감소 시켜 결정화 및 수축개시온도를 감소시켰다. 이러한 CaF$_2$의 최대 첨가량은 주어진 유리조성에 있어서 15 vol. % 이었다. 이러한 소결성 및 결정화 개시온도의 변화는 모 유리와 CaF$_2$의 반응에 의한 결과로 보여지며 이 반응은 결정상의 변화나 이차상의 형성에는 영향을 미치지 않았다. 따라서 유전율 6.1에 품질계수가 40000GHz 인 CaF$_2$입자를 15 vol.% 첨가시 유전상수는 7.1에서 5.6로 품질계수는 2200에서 5000GHz로 유전특성이 향상되었고 소결온도는 75$0^{\circ}C$이었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.36-36
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• 2007

$R_2O_3$(R=Bi, B)-RO(R=Ba, Zn)를 주성분으로 하는 Pb-free유리프리트에 높은 굴절률을 가지고 있는 $TiO_2$ filler를 첨가하여 PDP용 백색유전체를 제조하였다. $TiO_2$ type, 함량에 따른 백색유전체로의 반사율 및 유전 특성을 조사하였다. 백색유전체를 소성한 결과 rutile과 anatase를 중량비로 75:25로 혼합하여 $520^{\circ}C$에서 소성한 경우 밀도 및 수축율의 변화를 거의 나타나지 않았다. 그러나 $TiO_2$함량이 15wt.%를 혼합하여 첨가했을 경우 반사율은 높고 접합특성 또한 우수하였다. 또한, 유전상수는 $TiO_2$첨가량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.635-638
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• 2004

페로브스카이트 구조를 가지는 $CaZrO_3$ 유전체 세라믹스에 $CaTiO_3$를 부피 비율로 첨가하여 첨가량 변동에 따른 마이크로파 유전 특성을 조사하였다. 또한 저온 동시소성 기능성 LTCC 기판용 유전체 소재로서 활용하기 위하여 저융점의 borosilicate계 유리 프리트를 첨가하여 $CaZrO_3-CaTiO_3$ 복합 유전체 세라믹스의 저온 소결 거동과 마이크로파 유전 특성을 평가하였다. 알칼리가 첨가된 저융점의 borosilicate계 유리 프리트를 $10\sim30$ wt% 범위로 첨가함으로서 $CaZrO_3-CaTiO_3$ 복합 유전체 세라믹스의 소결온도를 $1450^{\circ}C$에서 $900^{\circ}C$이하로 낮출 수 있었으며, 유리 프리트의 첨가량으로 공진 주파수 온도계수 특성을 조절할 수 있었다. 유리 프리트의 첨가량이 15 wt% 첨가시 $875^{\circ}C$에서 충분한 소결이 이루어졌으며, 이 경우 $CaZrO_3-CaTiO_3$ 복합 유전체 세라믹스는 유전율(k) 23, 품질계수(Qxf) 2500, 공진 주파수 온도계수 ($\tau_{cf}$) -3 ppm/$^{\circ}C$의 매우 양호한 마이크로파 유전 특성을 나타내었다. 유리 프리트의 첨가에 의하여 소결 과정에서 주상인 $CaZrO_3$가 $CaZr_4O_9$ 상으로의 변화가 뚜렷이 나타났는데, 이러한 상전이 현상과 함께 미세구조의 변화에 대해서도 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.196-199
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• 2000

마이크로파용 세라믹 유전체로 사용되는 MgTiO$_3$-CaTiO$_3$계 유전체에 Li을 첨가하여 이때 얻어지는 마이크로파 유전특성과 소결특성에 대하여 알아보았다. 94MgTiO$_3$-6CaTiO$_3$으로 주조성을 고정시키고 여기에 Li$_2$CO$_3$를 Li원자 기준으로 0 ~ 10 mol% 범위 안에서 첨가하여 1200~140$0^{\circ}C$의 온도에서 4시간 소결하였다. Li의 첨가량이 적을 때에는 유전체의 품질계수와 유전상수가 모두 감소하였으나 약 lmol% 이상 되면 다시 증가하였으며, 이후 첨가량이 과도해지면 다시 서서히 감소하는 경향을 볼 수 있었다. 1.0 ~ 3.0 mol%의 첨가량 범위 안에서 Li은 MgTiO$_3$-CaTiO$_3$계 유전체의 품질계수를 증가시켜주는 역할을 하는 것으로 나타났다 1.5mol%의 Li을 첨가하고 1275$^{\circ}C$에서 4시간 소결한 시편에서 유전상수는($\varepsilon$$_{r}$) 20.0, Qf는 78,000 그리고 공진주파수 온도계수($\tau$$_{f}$)는 -1.6ppm/$^{\circ}C$의 결과를 얻을 수 있었다.다.