• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.36 no.4
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• pp.403-409
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• 1999

The dielectric and pyroelectric properties of $Ba_{0.66}$$Sr_{0.38}$$TiO_{3}$(BST) thin films growtn on Pt/Ti/NON/Si us-ing RF magnetron sputtering have been investigated. With increasing the substrate temperature during de-position of the BST film in the range of 300-$600^{\circ}C$ the dielectric and pyroelectric constants of the film were increased due to improved crystallinity of the film. In addition the dependence of the microstructural and electrical properties of BST films onthe deposition temperature of the bottom Pt electrode was studied. The preferred orientation of the BST films as well as the microstructure of the Pt film was greatly in-fluenced by the deposition temperature of the bottom Pt electrode was studied. The preferred orientation of the BSt films as well as the microstructure of the Pt film was greatly in-fluenced by the deposition temperature of the bottom Pt electrodes. and thus so were the pyrolelectric pro-perties of the BST film. The highest value of pyroelectric coefficient at room temperature obtained in this work was $nCcm^{-2}K^{-1}$ which is much higher than those previously reported on other perovskite fer-roelectric thin films.

• Explosives and Blasting
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• v.41 no.3
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• pp.73-92
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• 2023

With the increase of risk of gas explosion, various methods for indirectly estimating the explosion paramaters, which are required for the prediction of gas explosion scale and impact. In this study, the characteristics of the most frequently used methods such as TNT equivalent method, TNO multi-energy method, and BST method and the processes for determining the parameters of the methods were compared. In the case of TNT equivalent method, an adequate selection of the efficiency factor for various conditions such as the type of vapor cloud explosion and explosion material is needed. There is no objective guidelines for the selection of class number in TNO multi-energy method and it is not possible to estimate negative overpressure. It was found that there were some mistakes in the reported parameter values and suggested corrected values. BST method provides more detailed guidelines for the estimation of the explosion parameters including negative overpressure, but the graphs used in this methods are not clear. In order to overcome the problem, the graphs were redrawn. A more convenient estimation of explosion parameters with the numerical expression of the redrawn graphs will be available in the future.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.87-87
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• 1999

본 연구에서는 Pulsed Laser Deposition(이하 PDL)방법을 이용하여 Si기판에 (Ba,Sr)TiO3(이하 BST)박막을 MFS-FET(Metal-Ferroelectric-Semiconductor Field-effect Transistor)구조로 제조하였으며 BST박막의 강유전성이 BST 박막에 유도되는 응력에 어떤 영향을 받는지 살펴보았다. 본 연구에서는 완충막을 사용함으로써 BST박막과 완충막간의 격자부정합을 이용하여 BST박막에 강유전성을 유도하려고 하였다. 또한 MFS-FET구조의 BST박막에 유도되는 응력조절을 위하여 BST박막과 완충막의 두께를 변화하였으며 XRD를 통한 구조 분석 및 C-V test를 통한 전기적 특성을 관찰을 하였다. PLD법을 통해서 epitaxial 성장된 BST 박막에서는 Si에 epitaxial 성장된 완충막과의 격자부정합에 의한 BST박막내의 자발분극의 발생이 예상된다. 따라서, 본 연구는 강유전체의 자발분극에 의하여 발생되는 C-V 이력현상이 BST박막과 완충막과의 격자부정합에 의한 응력에 의해 발생될 것으로 예상하여, BST 박막에 유도되는 응력과 C-V 이력현상의 관계를 통하여 상온에서 상유전성을 갖는 BST가 응력에 의하여 어느 정도의 강유전성을 나타내는지를 밝히기 위해 진행되었다. 본 연구에서 사용된 완충막은 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막으로 0.4mTorrO2 분위기 하에서 600~80$0^{\circ}C$의 온도에서 증착하여 상형성을 살펴보았고 $700^{\circ}C$에서 epitaxial 성장을 확인하였으며 두께는 30~$\AA$으로 변화하였다. 또한 BST박막은 완충막과의 전압분배를 고려해 300~2000$\AA$으로 두께를 변화를 시키며 증착하였다. MFS 구조에서 Al 전극을 사용하여 완충막과 BST박막간의 두께 변화에 따른 Capacitance - Voltage(C-V) 측정을 하였으며 이를 통하여 강유전상의 특성인 C-V 이력현상을 관찰하였다. 그 결과 YSZ 박막에서는 C-V 이력현상이 나타나지 않았으며 BST 박막에서는 약 1.2V의 C-V이력현상이 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.69-69
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• 2000

(Ba, Sr)TiO3 (BST)[1-3] 박막은 유전상수가 크고 고주파에서도 유전특성 저하가 적기 때문에 ULSI DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 응용 가능한 물질로 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 아직 BST 박막을 DRSM에 바로 적용하기 위해선 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 누설전류 문제는 디바이스 응용시 매우 중요한 요소이다. 특히, DRAM에서 refresh time와 직접적인 관련이 있어 디바이스 내의 신뢰도 및 전력소모를 결정하는 주된 인자가 된다. 지금까지, BST 박막의 인가전업, 온도, 그리고 전극물질에 따른 누설전류 현상들이 고찰되었고, 이에 관한 많은 전도기구 모델들이 제시되었다. Schottky emission, Poole-Frenkel emission, space charge limited conduction 등이 그 대표적인 예이다. 하지만 아쉽게도 BST 박막의 정확한 누설 전류 전도 기구를 완전히 설명하는데는 아직 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제작된 BST 커패시터 내의 기본적인 전기적 성질을 조사하고, 정확한 누설전류 기구 규명에 초점을 두고자 한다. 이를 위해 기존의 여러 기구들과 비교 분석할 것이다. 하부전극으로 사용하기 위해 스퍼터링 방법으로 p-Si(100) 기판위에 RuO2 박막을 약 120nm 증착하였다. 증착전의 chamberso의 초기압력은 5$\times$10-6 Torr이하의 압력으로 유지시켰다. Ar/O2의 비는 이전 실험에서 최적화된 9/1로 하였다. BST 박막 증착 시 5분간 pre-sputtering을 실시한 후 하부전극 기판위에 BST 박막을 증착하였다. 증착이 끝난 후 시편을 상온까지 냉각시킨 후 꺼내었다. 전기적 특성을 측정하기 상부전극으로 RuO2와 Al 박막을 각각 상온에서 100nm 증착하였다. 이때 hole mask를 이용하여 반경이 140um인 원형의 상부전극을 증착하였다. BST 박막의 증착온도가 증가하고 Ar/O2 비가 감소할수록 제작된 BST-커패시터의 전기적 성질이 우수하였다. 증착온도 $600^{\circ}C$, ASr/O2=5/5에서 증착된 막의 누설전류는 4.56$\times$10-8 A/cm2, 유전상수는 600 정도의 값을 나타내었다. 인가전압에 따른 BST 커패시터의 transition-current는 Curie-von Schweider 모델을 따랐다. BST 박막의 누설전류 전도기구는 기존의 Schottky 모델이 아니라 modified-Schottky 무델로 잘 설명되었다. Modified-Schottky 모델을 통해 BST 박막의 광학적 유전율 $\varepsilon$$\infty$=4.9, 이동도 $\mu$=0.019 cm2/V-s, 장벽 높이 $\psi$b=0.79 eV를 구하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.5
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• pp.518-524
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• 1995

BST 박막을 Pt/Si$O_{2}$/Si 기판위에 co-sputtering 방법으로 형성할 때 열처리 조건이 BST 박막의 결정성과 전기적 특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. BST 박막의 특성은 급속 열처리나 관상로 열처리과 같은 후열처리 온도보다 증착시의 기판온도에 따라서 민감하게 변화하였고, 기판 온도를 55$0^{\circ}C$로 하여 증착할대 Perovskite상이 가장 안정적으로 성장하여 유전율 1100, 유전손실계수 0.02로 우수한 유전특성을 나타내는 막을 형성할 수 있었다. BST 박막은 기판온도를 증가하면 정합에너지와 표면에너지를 최소로하는 (111) 방향으로 우선방위를 나타내었고 결정립의 조대화 현상으로 누설전류가 증가하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.4
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• pp.453-458
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• 1994

$(Ba_{0.5}Sr_{0.5)/TiO_3$(BST) thin films were prepared for the application of 256 Mb DRAM by RF magnetron sputtering. The crystallinity of BST thin films increased with increasing deposition tempera lure. The composition of thin films was $(Ba_{0.48}Sr_{0.48)/TiO_{2.93}$ Pt/Ti barrier layer suppressed the diffusion of Si into BST layer. The films showed a dielectric constant of 320 and a dissipation factor of 0.022 at 100 kHz. the change of capacitance of the films with applied voltage was small, showing paraelectric property. The charge storage density and leakage current density were 40fC/$\mu \textrm{m}^{2}$ and 0.8$\mu A/\textrm{cm}^2$, respectively at a field of 0.15 MV/cm. The BST films obtained by RF magnetron sputtering appeared to be potential thin film capacitors for 256 Mb DRAM application.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.15 no.6
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• pp.504-510
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• 2002

Recently, thin film capacitors of high dielectric constant and low leakage current are applied to integrated devices. In this study, (Ba, Sr)$TiO_3$ (BST) thin films for low cost were prepared by Sol-Gel method. BST solution was spin-coated on Pt/$SiO_2$/Si substrate at 4,000 rpm for 10 seconds. Coating process was repeated 3 times and then sintered at $700^{\circ}C$ for 30 minutes. Structural and electrical characteristics of each specimen were analyzed by TG-DTA, SEM, fractal phenomenon, voltage-current and dielectric factor. Thickness of BST ceramics thin films are about 2,600~2,800 ${\AA}$ at depositing 3 times. Dielectric constant of thin films was decreased in 1 kHz~1 MHz. Dielectric constant and loss to frequency were 250 and 0.02 in $(Ba_{0.7}Sr_{0.3})TiO_3$ (BST3). Leakage current of BST3 was $10^{-9}\sim10^{-11}$/ A under 3 V.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.127-127
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• 1997

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1997.05a
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• pp.50-50
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• 1997

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.5
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• pp.492-498
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• 2001

Ba$_{0.5}$Sr$_{0.5}$TiO$_3$타겟을 이용 Pt/Ti/SiO/Si 기판 위에 R.F magnetron sputtering 방법으로 BST 박막을 증착하여 다양한 열처리 조건에 따른 BST 박막의 전기적 성질(정전용량, 누설전류)에 대해 박막의 결정성과 미세구조의 연관성에 대하여 연구하였다. BST 박막의 유전상수는 grain size에 영향 받으며, 열처리 온도가 증가할수록 유전상수는 증가함을 보였고 온도에 따른 누설전류는 저전압 영역에서는 Hopping conduction, 고전압 영역에서는 Schottky conduction mechanism을 따르는 것으로 나타났다.