• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.620-624
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• 2016

Ferroelectric $Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ (PZT) films were deposited on SrTiO3(100) substrate by using conductive $SrRuO_3$ films as underlayer and their structural and ferroelectric properties were investigated. PZT films were grown in (00l) orientation on well lattice-matched pseudo-cubic $SrRuO_3$ films. Thickness dependence of ferroelectric and electrical properties of PZT films was investigated. PZT film with 400 nm thickness showed a remanent polarization ($P_r$) of $29.0{\mu}C/cm^2$ and coercive field ($E_c$) of 83 kV/cm, and $P_r$ decreased and $E_c$ increased with thickness reduction. The dielectric constant for PZT films showed gradual decrease with thickness reduction. Breakdown field of PZT films did not show the thickness dependence and displayed as high value as 1 MV/cm.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.848-850
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• 1999

In this study, PZT etching was performed using planar inductively coupled Ar(20)/$Cl_2/BCl_3$ plasma, The etch rate of PZT film was 2450 $\AA/min$ at Ar(20)/$BCl_3$(80) gas mixing ratio and substrate temperature of $80^{\circ}C$. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis for film composition was utilized. The chemical bond of PbO is broken by ion bombardment, and the peak of metal Pb in a Pb 4f peak begins to appear upon etching, decreasing Pb content faster than Zr and Ti. As increase content of additive $BCl_3$, the relative content of oxygen decreases rapidly. We thought that abundant Band BCl radicals made volatile oxy-compound such as $B_{x}O_{y}$ and/or $BClO_x$ bond. To understand etching mechanism, Langmuir probe and optical emission spectroscopy (OES) analysis were utilized for plasma diagnostic.

• 대한전기학회논문지
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• 제44권7호
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• pp.914-918
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• 1995

In this study, Pb(Zr$_{x}$ Ti$_{1-x}$ )O$_{3}$ (x=0.65, 0.52, 0.35) thin films were fabricated by Sol-Gel method. A stock solution with excess Pb 10[mol%] of Pb(Zr$_{x}$ Ti$_{1-x}$ )O$_{3}$ was made and spin-coated on the Pt/SiO$_{2}$/Si substrate at 4000[rpm] for 30[sec.]. Coated specimens were dried on the hot-plate at 400[.deg. C] for 10[min.]. Sintering temperature and time were 500~800[.deg. C] and 1~60[min.]. The coating process was repeated 6 times and the final thickness of the thin films were about 4800[A]. To investigate crystallization condition, PZT thin films were analyzed with sintering temperature, time and composition by the XRD. The microstructure of thin fulms were investigated by SEM. The ferroelectric perovskite phases precipitated under the sintering of 700[.deg. C] for 1 hours. In the PZT(52/48) composition, dielectric constant and dielectric loss were 2133, 2.2[%] at room temperature, respectively.ively.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권2호
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• pp.116-122
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• 2004

A micromachined self-exited piezoelectric cantilever has been fabricated using PZT(52/48) thin film. For the application to biosensor using antigen-antibody interaction, electromechanical properties such as resonant frequency and quality factor of micromachined piezoelectric cantilever were important factors. Electromechanical properties and resonant behaviors of microfabricated cantilever were simulated by FEA (Finite Element Analysis) using Coventorware$^{TM}$2003. And these characterization of microcantilever were measured by using LDV(Laser Doppler Vibrometer) to compare with FEA data. We present the resonant frequency shift of micromachined piezoelectric cantilevers due to combination of mass loading and change of spring constant by gold deposition. Experimental mass sensitivities of microcantilever were characterized by Au deposition on the backside of microcantilever. Mass sensitivities with $100{\times}300$ ${\mu}{\textrm}{m}$ dimension cantilever from simulation and experimental were 5.56 Hz/ng and 16.8 Hz/ng respectively.y.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.570-576
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• 2007

본 연구에서는 field-dependent polarization 모델과 square-law FET 모델을 이용하여 Metal- ferroelectic-semiconductor FET (MFSFET) 소자의 특성을 연구하였다. 게이트 전압에 따른 드레인 전류특성에서 강유전체 박막의 항전압이 0.5 와 1 V 일 때, 각각 1와 2 V의 메모리 창 (memory window) 을 나타내었다. 드레인 전류-드레인 전압곡선에서 두 부분의 문턱전압에 의해 나타난 포화 드레인 전류차이는 게이트 전압이 0, 0.1, 0.2, 0.3 V 일 때, 각각 1.5, 2.7, 4.0, 5.7 mA로 명확한 차이를 나타내었다. PLZT(10/30/70), PLT(10), PZT(30/70) 박막의 이력곡선 시뮬레이션과 리텐션 특성의 fitting 결과를 바탕으로 시간경과 후의 드레인 전류를 분석한 결과, PLZT(10/30/70) 박막이 10년 후에도 약 18%의 포화 전류가 감소하는 가장 우수한 신뢰성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.13-13
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• 2009

We have investigated the fabrication and properties of bendable PZT film formed on plastic substrates for the application in flexible memory. These devices used the PZT active layer formed on $SiO_2/Si$ wafer by sol-gel method with optimized device layouts and Pt electrodes. After etching Pt/PZT/Pt layers, patterned by photolithography process. these layers were transferred on PET plastic substrate using elastomeric stamp. The level of performance that can be achieved approaches that of traditional PZT. devices on rigid bulk wafers.

• 센서학회지
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• 제10권3호
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• pp.173-179
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• 2001

현재 사용되어지는 반도체형 압력센서에는 압저항형과 용량형이 있다. 특히 반도체 마이크로 압력센서는 크기도 작고 신호처리회로를 동일칩 위에 집적화 할 수 있어 많은 관심을 모아왔다. 그러나 이러한 형태의 센서들은 제조공정이 복잡해서 생산성이 낮다. 기존의 센서들이 가지는 단점들을 극복하기 위해 새로운 형태의 FET형 압력센서(PSFET : pressure sensitive field effect transistor)를 제안하고 그 동작특성을 조사하였다. 압력 감지 물질은 PZT(Pb(Zr,Ti)$O_3$)를 사용하였다. RF 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 MOSFET의 게이트 절연막 위에 PZT 압전 박막을 증착하였다. PZT의 안정적 상태인 perovskite 구조를 형성하기 위하여 PbO 분위기에서 열처리하는 기법을 도입하였다. 제작된 PSFET의 감도는 0.38 mV/mmHg이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권2호
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• pp.307-314
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• 1998

졸-겔법을 이용하여 PZT박막을 제조하였다. 출발물질로는 Pb-acetate trihydrate, Zr-normal propoxide와 Ti-ispropoxide를 사용하였으며, 용매로는 2-Methoxyethanol과 iso- Propanol을 사용하였다. 기판에 따른 Pb 이온 및 Si 이온의 확산을 고찰하기 위해 bare Si와 열산화된 $SiO_2/Si$ 그리고 산화된 기판 위에 졸-겔 spin-coating법으로 $TiO_2$를 입힌 $TiO_2/SiO_2/Si$ 기판을 사용하였다. 박막의 치밀화 및 기판과의 접착상태는 SEM을 이용하였고, 상생성 온도는 XRD, 그리고 Pb 이온 및 Si 이온의 확산 정도는 ESCA를 사용하였다. 기판으로 bare Si 및 $SiO_2/Si$를 사용한 경우, $700^{\circ}C$에서 perovskite상을 얻을 수 있었으며, SiO2/Si 기판을 사용하여 Si의 막으로의 확산을 다소 방지할 수 있었다. $TiO_2/SiO_2/Si$기판을 사용한 경우, $500^{\circ}C$에서 perovskite상을 얻을 수 있었고, Pb 이온 및 Si 이온의 확산을 방지할 수 있었다.

• 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.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권7호
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• pp.647-647
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• 1998

비대칭적인 전극 구조를 가지는 Pb(Zr,Ti)$O_3$(PZT) 박막의 비대칭적인 스위칭 특성을 연구하기 위해 Pulsed Laser Deposituin(PLD)방법으로 $LaAlO_3$ 기판 위에 (La,Sr)$CoO_3$/Pb(Zr,Ti)$O_3$/(La,Sr)$CoO_3$(LSCO) 다층구조를 성장시켰다. PZT 박막 캐시터의 전극이 모두 같은 조성일 때, 즉 $(La_0.5Sr_0.5)CoO_3$(LSCO)일 때 PZT 박막의 이력곡선은 대칭성을 보여주고 있다. 그러나 산화물 전극의 조성이 변할 때 PZT 박막 캐패시터는 비대칭성을 보여주고 있다. $LaCoO_3(LCO)$를 상층 전극, $La_0.5,Sr_0.5)CoO_3$(LSCO)를 하층 전극으로 사용하였을 때 이력 곡선은 음의 방향으로 분극된 상태가 불안정 하여 음의 잔류 분극의 완화 현상을 보여준다. 반면 상층 전극이 LSCO, 하층 전극이 LCO인 PZT 박막 캐패시터는 양의 방향의 분극 상태가 불안정하여 양의 잔류 분극이 완화현상을 보여준다. 이러한 이력 곡선의 완화 현상은 LCO/PZT 계면에서의 전자 밴드 구조의 변형에 의한 내부 전계의 형성 때문이라 생각할 수 있다. 내부 전계는 LCO/PZT와 LSCO/PZT 계면에서의 전자 밴드 구조의 변형에 의한 내부 전계의 형성 때문이라 생각할 수 있다.내부 전계는 LCO/PZT 계면에서의 인가된 전압 강하 차이에 의해 발생되며 전압 강하는 각각의 계면에서 0.6V와 -0.12V의 크기를 갖는다.