• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.274-280
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• 1998

Polycrystalline $Sr_2Nb_2O_7$ ceramics with very high Curie temperature were sintered using the powder derived by the chemical coprecipitation method (CCP). The phase evolution and grain-orientation of sintered samples were examined by XRD, while sintering behavior, dielectric properties and polarization were studied by SEM and ferroelectric tester. Extremely high degree of grain-orientation was observed along the (0k0) direction, which resulted in anisotropic dielectric properties of the sintered samples, with the dielectric constant values approaching those for single crystal. Thin film fabrication of $Sr_2Nb_2O_7$ in the pyroniobate family was also attempted on $SiO_2$/Si(100), Pt/$SiO_2$/Si(100), Pt/Ti/$SiO_2$/Si(100) and Pt/$ZrO_2/SiO_2/Si_2(100)$ substrates, using metalorganic decomposition (MOD) process. Neodecanoate precursor solution was prepared by mixing strontium neodecanoate with niobium neodecanoate synthesized from niobium ethoxide. It was found that $Sr_2Nb_2O_7$ single phase appeared in XRD patterns the samples annealed above $950^{\circ}C$. The effect of substrate type on film microstructure and dielectric properties was observed.

• 한국음향학회지
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• 제35권3호
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• pp.175-182
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• 2016

수 MHz의 초음파를 이용하는 저주파 광음향 영상장치에 적용하는 것을 목적으로 압전단결정 PMN-PZT를 사용한 바늘형 수중청음기를 설계 제작하고, 그 특성을 수신감도가 알려져 있는 상용 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 수중청음기와 비교하여 평가하였다. 설계한 수중청음기의 임펄스응답을 KLM 모델에 의해 시뮬레이션한 결과, $50{\Omega}$의 종단 임피던스에 걸리는 최대 전압을 기준으로 한 수신감도는 -261.6 dB re $1V/{\mu}Pa$이며, 2 ~ 12 MHz 대역에서 5 dB 이내의 비교적 평탄한 특성을 가지는 것으로 예측되었다. 제작한 수중청음기의 수신감도를 순음 펄스를 사용하여 측정한 결과, 측정 가능한 2 ~ 8 MHz 대역에서 상용의 수중청음기에 비해 평균 10.9 dB 높게 나타났으며, 그 값은 $-255.8{\pm}2.8$ dB re $1V/{\mu}Pa$이었다. 나아가, 제작한 수중청음기를 기계주사형 광음향 영상장치에 적용하여 머리카락에 대한 영상을 획득하였는바, 수신된 광음향 신호가 상용의 것보다 크고, 영상 또한 우수함을 알았다.

• 한국음향학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2004

본 연구에서는 항원-항체 결합반응을 통해 액상의 단백질 분자를 감지할 수 있는 SH형 SAW센서를 개발하였다. 측정하고자 하는 항원으로는 anti-Human-immune-globulin (anti-HigG) 단백질을, 이에 대응하는 항체로는 HigG를 채택하였다. 압전 단결정 LiTaO₃를 사용하여 100 MHz로 발진되는 센서를 제작하고, 센서의 지연선 위에 Ti/Au층을 증착하였다. 증착된 Au층 위에 SAM (self assembled monolayer)을 형성시켜서 추가되는 항원의 농도에 의한 센서의 주파수 변화를 측정하였다. 개발된 센서의 최소검출단위는 노이즈 레벨 400 Hz 이하 값에 10.8 ng/ml/Hz의 민감도를 가지며, anti-HigG 항원의 질량하중 효과에 대해 안정적인 반응을 보였다.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.108-114
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• 1999

표면 탄성파 가스센서는 소자의 크기가 작고, 값이 싸며, 가스에 대한 감도가 매우 높고 소자의 신뢰도가 높은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는, $LiTaO_3$ 단결정 압전기판 위에 이중지연선을 갖는 표면 탄성파 $NO_2$ 가스센서를 설계 및 제작하였다. 제조된 IDT의 커패시턴스는 79.3MHz의 주파수에서 326.34pF였다. 임피던스 매칭이 된 IDT의 반사손실은 79.3MHz의 주파수에서 최대인 -16.74dB로 나타났다. SAW 발진기를 성하여 고주파증폭기의 이득을 적절히 조정함으로써 안정된 발진이 이루어짐을 확인하였다. SAW 발진기의 $NO_2$ 가스에 대한 발진주파수의 변이는 28Hz/ppm으로 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권4호
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• pp.31-37
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• 2017

최근, 유연하며 몸에 부착 가능한 소자들에 대한 관심이 늘어나고 있다. 이런 관심을 뒷받침 하여 이와 관련된 다양한 연구들이 진행되고 있는데, 기존 딱딱한 성질을 가진 소자에 사용되던 무기물 기반의 재료의 경우 유연 소자로 만들기에 여러 가지 제약이 있어 유연하게 제작할 수 있는 유기물 반도체나 탄소 나노튜브 필름 등을 이용한 소자들이 주로 연구되고 개발되어 왔다. 하지만 이런 재료들을 이용한 소자의 경우 유기물 분자와 분자 사이 또는 탄소 나노튜브와 나노튜브 사이에서 전하들이 산란되는 등 재료 자체의 한계로 인해 기존의 재료를 사용한 소자들보다 전기적 성능이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이런 단점들을 해결하기 위하여 이 연구에서는 수직 정렬된 반도체 결정 어레이를 투명 유연한 폴리머와 결합하는 방법을 이용, 고품질 나노/마이크로 반도체 결정을 유연한 기판으로 전사 시킬 수 있는 방법을 제시한다. 위와 같은 구조는 재료에 가해지는 힘을 완화 시켜줄 수 있으며, 이로 인해 큰 변형에도 재료의 손상이 없는 소자 제작이 가능하다. 이런 구조를 구현하기 위해 위치 및 크기가 정교하게 제어된 ZnO 나노막대 단결정을 저온에서 용액공정을 통하여 합성시킨다. 이후 성장시킨 ZnO 단결정 어레이와 polydimethylsiloxane (PDMS) 폴리머를 결합시킨 후 단단한 기판에서 기계적으로 박리시켜 ZnO/폴리머 복합체를 분리해 낸다. 추가적으로 전사된 ZnO의 결정성을 확인하기 위하여 photoluminescent 분석을 진행하였으며, ZnO/폴리머 복합체를 이용한 외부 힘에 반응하는 압력 센서를 제작하였다.

• 센서학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-9
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• 1999

하나의 PZT 압전세라믹스 소자를 이용하여 종파와 청파를 동시에 송 수신할 수 있는 이중 모우드 초음파 센서에 관하여 이론적으로 고찰하고 실제로 제작하였다. 제작된 초음파 센서가 이중 모우드로 동작할 수 있는 최적조건을 찾기 위해 압전매질에서 파동의 전파방정식을 이론적으로 해석하고 이것으로부터 Euler의 회전 규칙으로 압전소자를 회전하여 절단 가능한 모든 면에 대해서 종파와 횡파의 동시 발생 기구를 조사하였다. 이론적인 해석결과를 확인하기 위하여 제작된 PZT 압전 세라믹스 소자를 종파와 횡파를 효율적으로 송 수신할 수 있는 회전각으로 절단하여 초음파 센서를 제작하고 주파수 변화에 따른 임피던스 변화를 측정하였다. 또한 여기서 제작된 초음파 센서를 스테인레스 스틸(STS303)로 제작된 지연선(delay line)으로 실험한 결과 하나의 초음파 센서로 종파와 횡파를 우수하게 송 수신할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.130-135
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• 2011

전자 기기의 빠른 발전에 따른 무선 기기들의 사용은 급격히 늘어나고 있다. 그래서 이런 제품에 자가 발전이 가능한 재료를 적용시키는 사례가 점차 늘고 있다. 여기에 사용되는 재료로서 poly(vinylidene fluoride) (PVDF)가 있는데 PVDF는 piezoelectricity를 낼 수 있는 특별한 결정구조인 ${\beta}$-phase를 가지고 있다. 이 논문에서는 piezoelectricity에 결정적인 영향인 ${\beta}$-phase 함량을 증가시키기 위해 다층 PVDF 필름을 제조하였다. 이 PVDF 필름은 용매인 DMAc에 10%로 용해시킨 깃으로 spin rate는 850 rpm, spin time은 60초이며 건조온도는 $60^{\circ}C$이다. 비교적으로 다층 필름은 단열 층보다 더 높은 ${\beta}$-phase함량을 나타내었다 이 ${\beta}$-phase함량은 4-layer 필름이 되기까지 점차 증가되었으며 최대 함량은 7.72이다.

• 한국재료학회지
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• 제25권10호
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• pp.566-570
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• 2015

$Bi_{0.5}Na_{0.5}TiO_3$ (BNT) based ceramics are considered potential lead-free alternatives for $Pb(Zr,Ti)O_3$(PZT) based ceramics in various applications such as sensors, actuators and transducers. However, BNT-based ceramics have lower electromechanical performance as compared with PZT based ceramics. Therefore, in this work, lead-free bulk $0.99[(Bi_{0.5}Na_{0.5})_{0.935}Ba_{0.065}]_{(1-x)}La_xTiO_3-0.01SrZO_3$ (BNBTLax-SZ, with x = 0, 0.01, 0.02) ceramics were synthesized by a conventional solid state reaction The crystal structure, dielectric response, degree of diffuseness and electric-field-induced strain properties were investigated as a function of different La concentrations. All samples were crystallized into a single phase perovskite structure. The temperature dependent dielectric response of La-modified BNBT-SZ ceramics showed lower dielectric response and improved field-induced strain response. The field induced strain increased from 0.17%_for pure BNBT-SZ to 0.38 % for 1 mol.% La-modified BNBT-SZ ceramics at an applied electric field of 6 kV/mm. These results show that La-modified BNBT-SZ ceramic system is expected to be a new candidate material for lead-free electronic devices.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc2호
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• pp.341-345
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• 2012

[Li0.055(K0.5Na0.5)0.945](Nb1-xTax)O3 (0.05 ≤ x ≤ 0.25) ceramics were prepared by the partial sol-gel (PSG) method to improve the microstructure homogeneity of Ta5+ ion and were compared to those prepared by the conventional mixed oxide (CMO) method. For the PSG method, Ta(OC2H5)5 was directly reacted with calcined [Li0.055(K0.5Na0.5)0.945]NbO3 powders and the specimens sintered at 1100 ℃ for 5 hrs showed a single phase with a perovskite structure. Compared to the specimens prepared by conventional mixed oxide powders, the relative ratio of tetragonal phase to orthorhombic phase of the sintered specimens prepared by Ta(OC2H5)5 was larger than that of the sintered specimens prepared by Ta2O5. The electromechanical coupling factor (kp), piezoelectric constant (d33) and dielectric constant (εr) of the sintered specimens were increased with Ta5+ content. These results could be attributed to the decrease of the orthorhombic-tetragonal polymorphic phase transition temperature (To-t), which could be evaluated by oxygen octahedral distortion. Strain of the sintered specimens prepared by the PSG method was higher than that of specimens prepared by the CMO method due to the increase of relative density. The effects of crystal structure on the strain characteristics of the specimens were also discussed.

• 센서학회지
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• 제6권4호
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• pp.316-327
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• 1997

높은 큐리온도를 가진 다결정 세라믹스 $Sr_{2}Nb_{2}O_{7}$ 및 $La_{2}Ti_{2}O_{7}$을 화학적공침법으로 제조하고 하소분말의 입도분포와 상구조 및 소결특성 등을 조사하였으며, 소결온도에 따른 입자배향도와 전기적 특성을 선행연구 고상반응법 및 용융염합성법과 비교하였다. 화학적공침법을 이용함으로써 고상반응법에 비해 $100{\sim}150^{\circ}C$ 낮은 하소온도에서 단일상을 얻을 수 있었고, 특히 $Sr_{2}Nb_{2}O_{7}$의 경우, $700^{\circ}C$에서 중간 생성물 $Sr_{5}Nb_{4}O_{15}$가 생성된 후 $800^{\circ}C$의 낮은 하소온도에서 단일상이 나타났으며 얻어진 하소분말도 미세하고 균일하였다. 화학적공침법에 의해 $1500^{\circ}C$에서 소결한 $Sr_{2}Nb_{2}O_{7}$ 세라믹스는 이론밀도의 97%에 달하는 우수한 소결성을 보였을 뿐만 아니라 (0k0) 방향의 입자배향도가 현저히 컸으며, 결과적으로 절단방향에 따른 유전특성의 이방성을 나타내어 a-cut 방향의 유전율은 단결정에 비해 손색이 없었다.