• 한국재료학회지
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• 제10권10호
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• pp.684-690
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• 2000

Metal-Ferroelectric-Metal(MFM) 구조의 개퍼시터에서 $Pb(Zr,Ti)O_3(PZT)$-전극 계면층이 PZT 박막 특성에 기여하는 영향을 알아보기 위하여 Pt/PZT/계면층/Pt/$TiO_2/SiO_2$/Si 구조의 캐퍼시터를 제작하였다. 계면층으로 사용될 물질들 중에서 $PbTiO_3(PT)$ 층을 sol-gel 방법으로 형성하였으며, PbO, $ZrO_2,\;TiO_2$ 층들을 reactive sputtering 방법으로 형성하였다. PZT박막을 구성하는 원소들로 이루어진 단순 산화물들의 특성을 평가하기 위하여 PbO, $ZrO_2,\;TiO_2$를 계면층으로 사용하여 $600^{\circ}C$에서 열처리를 실시하였고, 이 경우에는 $TiO_2$가 가장 우수하게 PZT의 결정립 크기를 미세하게 하는 효과를 보였으나, 두께가 증가함에 따라 표면 거칠기가 증가하고 anatase 상으로 남기 때문에 강유전특성이 열화되었다. 반면에 PT 박막을 계면층으로 사용한 경우에는 결정립 크기의 감소와 더불어 전기적인 특성도 향상되었다. 또한 PZT의 핵생성 위치를 판단하기 위하여 PT 삽입층의 위치를 변화하며, 실험한 결과, 하부전극과 PZT 박막의 계면에 PT 삽입층을 형성하였을 경우에 가장 효과적인 seed로서의 역할을 하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제10권10호
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• pp.983-988
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• 1997

We investigated the structural and dielectric properties of PZT(20/80)/PZT(80/20) heterolayered thin films that fabricated by the alkoxide-based Sol-Gel method. PZT(20/80)/PZT(80/20) heterolayered thin films were spin-coated on the Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate with PZT(20/80) film of tetragonal structure and PZT(80/20) film of rhombohedral structure by turns. Each layers were dried to remove the organic materials at 30$0^{\circ}C$ for 30min and sintered at $650^{\circ}C$ for 1hr. This procedure was repeated several times to form PZT(20/80)/PZT(80/20) heterolayered films and thickness of the film obtained by one-times of drying/sintering process was approximately 80-90nm. PZt-1, 3, 5 films with top layer of PZT(20/80) film of tetragonal structure showed fine grain structure and PZT-2, 4, 6 films with top layer of PZT(80/20) film of rhombohedral structure showed the dense grain microstructure without rosette-type. Dielectric constant and dielectric loss of the PZT-6 film were approximaterly 1385 and 3.3% respectively. Increasing the number of coatings remanent polarization was increased and coercive field was decreased and the values of the PZT-6 film were 8.13$\mu$C/cm$^2$and 12.5kV/cm respectively.

• 한국진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.52-57
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• 2010

$BiFeO_3(BFO)/Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$(PZT) bilayer와 multilayer의 다층구조를 만들어 전기적 특성을 측정하여 같은 두께의 BFO 단층박막과 비교해 보았다. BFO와 PZT 용액을 이용하였으며 chemical solution deposition 방법으로 Pt/Ti/$SiO_2$/Si(100) 기판위에 각 박막을 증착하였다. X-ray diffraction 분석을 통해 모든 박막이 다배향(multi-orientation) 페로브스카이트 (perovskite) 구조를 가졌음을 확인하였다. BFO/PZT Bilayer와 multilayer 박막들은 BFO 단층박막의 비해 누설전류 값이 500 kV/cm에서 약 4, 5차수 정도 감소했으며, 이로 인해 BFO/PZT 다층박막의 강유전체 특성이 크게 향상되었다. BFO/PZT multilayer 다층구조 박막의 경우 안정된 이력곡선(hysteresis loop)을 나타냈으며, 잔류 분극(remanent polarization)의 값은 $44.3{\mu}C/cm^2$이었으며, 항전계($2E_c$) 값은 681.4 kV/cm였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권12호
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• pp.1170-1175
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• 1998

하부전극 없이 MgO 중간층을 갖는 고농도로 도핑된 Si(100) 기판(MgO/Si)위에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 as-deposited PZT 박막을 증착한후 $650^{\circ}C$ 온도에서 RTA 후속열처리를 실시하였다. 제작된 PZT 박막시료에 대해 MgO 중간층의 두께 및 후속열처리에 따른 결정학적, 전기적특성을 조사하였다. XRD 분석결과 MgO층이 전혀 증착되지 않은 bare Si 기판위에 증착된 PZT 시료는 pyrochlore 결정상만이 나타났으나 50 두께의 M gO층 위에 증착된 PZT/MgO/Si 박막시료는 전형적인 perovskite 결정구조를 나타내었다. SEM 및 AES 분석결과 PZT 박막두게는 약 7000 이었으며 비교적 매끄러운 계면형상을 보여 주었다. PZT 박막내의 각 성분원소가 깊이에 따라 비교적 균일한 분포를 나타내었다. $650^{\circ}C$의 온도로 후속열처리된 PZT/MgO/Si 박막의 1KHz 주파수에서 유전상수 ($\varepsilon_{r}$ )와 잔류분극 (2Pr)은 약 300 및 $14\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 값을 각각 나타내었으며 누설전류의 크기는 약 $3.2\mu$A/$\textrm{cm}^2$이었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권12호
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• pp.1152-1157
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• 1998

금속 타겟들을 이용한 반응성 스퍼터링법으로 $460~540^{\circ}C$범위에서 $Pt/Ti/SiO_2$/Si 기판위에 PZT 박막을 증착하였다. Perovskite상의 핵형성을 위해 Pb 휘발이 적은 저온($480^{\circ}C$)에서 짧은 시간 동안 PZT 박막을 증착한 후 Pb가 PBT 박막내에 과잉으로 함유되는 것을 억제하기 위하여 증착 온도를 증가시켜 박막을 증착하는 2단계 증착법을 사용한 결과 54$0^{\circ}C$의 고온에서도 perovskite 단일상과 화학양론비에 가까운 조성을 얻을 수 있었다. 2단계 증착법으로 제조된 PZT 박막은 우수한 전기적 특성을 나타내었으며 후속 RTA 처리로 더욱 특성을 향상시킬 수 있었는데 $17\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 잔류분극, 45kv/cm의 coercive field, 그러고 -500kv/cm의 높은 전기장에서도 $10^{-4}$ A/$\textrm{cm}^2$의 양호한 누설전류 특성을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권3호
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• pp.91-97
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• 2004

PZT 박막을 rf-마그네트론 스퍼터링으로 $Pt/Ti/SiO_2/Si$ 기판 위에 형성시켰다. $5\%$ 과잉 PbO 를 포함한 bulk PZT 타겟을 사용하였다. 상온에서 PZT 박막을 얇게 입힌 후 나머지 두께를 $650^{\circ}C$에서 in-situ 방법으로 형성시켰다. 강유전 특성을 갖는 PZT 상은 $650^{\circ}C$에서 형성되었다. 2단계 스퍼터링에 의해 누설전류 특성을 크게 증진시킬 수 있었고, 적절한 두께의 상온층을 포함시킨 경우 $2{\times}10^{-7}A/cm^2$의 매우 작은 누설전류를 나타냈다. 누설전류 기구에 대한 조사 결과, 여러 조건에서 제조된 PZT 박막의 전기전도는 모두 bulk-limit 기구에 의한 것임을 알 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.245-248
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• 2012

본 논문에서는 실리콘 기반의 기술과 차별화하여 저온동시소성세라믹 (LTCC) 기판을 이용하여 대표적 압전물질인 PZT 박막의 최적의 증착조건을 연구하였다. LTCC 기술은 실리콘 기반의 기술에 비하여 낮은 생산 단가, 높은 수율, 3차원 구조물의 용이한 제작성 등으로 인하여 센서 및 액추에이터와 같은 10 um ~ 수백 um 정도의 중규모 디바이스를 제작하는데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다. LTCC 기판은 NEG사의 MLS 22C 상용 파우더를 이용하여 100 um 두께의 그린쉬트를 적층하고 동시소결하여 400 um 두께로 제작하였다. 제작한 기판위에 Pt/Ti 하부전극을 증착하고 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 PZT 박막의 증착조건을 연구하였다. 증착조건으로는 RF 전력과 아르곤과 산소 가스비를 가변하여 실시하였으며, XRD와 EDS를 사용하여 박막의 결정성 및 성분을 분석하였다. 실험을 통하여 얻어진 최적의 증착조건은 RF 전력 125W, 아르곤과 산소비 15:5에서 가장 우수한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권1호
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• pp.21-24
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• 2005

강자성, 초거대자기저항체인 $La_{0.67}Sr_{0.33}MnO_{3}$ 타겟을 이용하여 248nm의 파장을 갖는 KrF 엑시머 레이저를 사용한 PLD법으로 박막으 제작하고, 강유전체 물질인 $PbZr_{0.52}Ti_{0.48}O_{3}$ 물질을 spin coating 방법으로 제조하였다. Pt 기관(111)위에 125 mtorr의 산소분압으로 증착한 rhombohedral 구조를 갖는 LSMO 박막을 증착하고 그 위에 PZT 물질을 증착한 결과 LSMO, PZT en 물질 모두 단일상으로 [111]방향으로서의 성장하였음을 알 수 있었다. AFM(atomic force micrscope) data 및 SEM(scanning electron microscope) data를 바탕으로 매우 균질한 박막을 얻었음을 알 수 있었으며, 이때의 자기적 성질 및 전기적 성질은 각각 강자성적인 성질 및 강유전체적인 성향을 나타내었다. 이러한 결과를 가지고 박막증착에 있어서 서로간의 결정구조가 미치는 영향과 다른 경향에 대한 조절이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2000년도 추계총회,초청강연,특별강연,연구발표회
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• pp.144.2-144
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• 2000

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1997년도 한국재료학회 춘계학술발표회
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• pp.51-51
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• 1997