• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권9호
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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..

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.305-309
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• 2002

We have successfully fabricated a Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor (MFIS) structure using Bi$\sub$4-x/La$\sub$x/Ti$_3$O$\sub$12/ (BLT) ferroelectric thin film and SiO$_2$/Nitride/SiO$_2$ (ONO) stacked buffer layers for single transistor type ferroelectric nonvolatile memory applications. BLT films were deposited on 15 nm-thick ONO buffer layer by sol-gel spin-coating. The dielectric constant and the leakage current density of prepared ONO film were measured to be 5.6 and 1.0 x 10$\^$-8/ A/$\textrm{cm}^2$ at 2MV/cm, respectively, It was interesting to note that the crystallographic orientations of BLT thin films were strongly effected by pre-bake temperatures. X-ray diffraction patterns showed that (117) crystallites were mainly detected in the BLT film if pre-baked below 400$^{\circ}C$. Whereas, for the films pre-baked above 500$^{\circ}C$, the crystallites with preferred c-axis orientation were mainly detected. From the C-V measurement of the MFIS capacitor with c-axis oriented BLT films, the memory window of 0.6 V was obtained at a voltage sweep of ${\pm}$8 V, which evidently reflects the ferroelectric memory effect of a BLT/ONO/Si structure.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.287-287
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• 2007

The ferroelectric and electric properties of UV-irradiated bismuth lanthanum titanate (BLT) films prepared using photosensitive starting precursors were characterized. The effects of lanthanum doping on ferroelectric and electric properties were investigated by polarization-electric field hysteresis loops and leakage current-voltage measurements. X-ray diffractometer and ellipsometry were served to provide the information about the crystalline structure and thickness of the films after annealing. The images of the surface microstructure and direct-patterned BLT films were observed by using scanning electron microscopy. The effects of lanthanum doping on the electric properties of direct-pattern able BLT films and their direct-patterning were studied.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.279-279
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• 2007

비휘발성 메모리 Fe-RAM은 빠른 정보처리 속도와 전원공급이 차단되었을 때도 계속 정보를 유지할 수 있는 비휘발성 특징과 더불어 저전압, 저전력 구동의 장점이 있어서, 차세대 메모리로 많은 주목을 받고 있다. FeRAM에 사용되는 강유전체는 주로 Pb(Zr,Ti)$O_3$가 적용되었는데, 최근에는 비납계 강유전체의 연구도 활발히 이루어지고 있다. 이러한 비납계 강유전체 중에서 가장 특성이 우수한 물질은 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 이다. 그런데 BLT는 결정 방향에 따른 강한 이방성의 강유전 특성을 나타내기 때문에 BLT 박막을 이용하여 Fe-RAM 소자 등을 제작하기 위해서는 결정의 방향성을 세심하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 지금까지 연구된 BLT 박막의 방향성 조절결과를 보면, BLT 박막을 스핀 코팅 법 (spin coating method)으로 증착하고, 핵생성 열처리 단계를 조절하여 무작위 방향성을 갖는 박막을 제조하는 방법이 일반적이었다. 그런데 이러한 스핀 코팅법에서의 핵생성 단계의 제어는 공정 조건 확보가 너무 어려운 단점이 있다. 이러한 어려움을 극복할 수 있는 대안은 스퍼터링 증착법(sputtering deposition method), PLD (pulsed laser deposition)법 등과 같은 PVD (physical vapor deposition) 법의 증착방법을 적용하는 것이다. PVD 법으로 증착하는 경우에는 이미 박막 내에 무수한 결정핵이 존재하기 때문에 핵생성 단계가 필요가 없게 된다. PVD 증착법의 적용을 위해서는 타겟의 제조 및 평가 실험이 선행되어야 한다. 그런데 벌크 BLT 재료의 소결공정 조건과 전기적 특성에 관한 연구 결과는 거의 발표가 되지 않고 있다. 본 실험에서는 $Bi_2O_3,\;TiO_2,\;La_2O_3,\;Nb_2O_5\;and\;Al_2O_3$ 분말들을 이용하여 최적의 조성을 구하기 위하여 $Nb^{+5}$ 와 $Al^{+3}$을 $Ti^{+4}$ 자리에 소량 치환시켜 제조하였다. 혼합된 분말을 하소 후 pellet 형태로 성형하여 소결을 실시하였다. 시편을 1mm 두께로 연마하고, 양면에 silver 전극을 인쇄하여 전기적 특성을 측정하였다. 측정결과 $Ti^{+4}$ 자리에 $Nb^{+5}$를 치환하여 제조한 시편에서 $2P_r{\sim}31\;{\mu}c/cm^2$정도의 매우 우수한 특성을 얻었다.