• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.28-28
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• 2010

This study realized low-temperature crystallization process of the $Ba_{0.6}Sr_{0.4}TiO_3$ (BST) thin films without thermal damage of substrate using excimer laser annealing (ELA) and structural and electrical characteristics were investigated. The amorphous BST thin films were prepared on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate by sol-gel method at $250^{\circ}C$. The ELA was carried out using KrF excimer laser which provided excitation wavelength of 248 nm. The beam homogenizing system was used in order to homogenize beam shape of Gaussian fit. The XRD and SEM were used to analyze structural characteristics and the microwave capacitance, dielectric loss and tunability of the BST films were measured by a symmetrical stripline resonator method with shorted end. Consequently, the crystallinity of BST thin films were improved after ELA process and RF tunable capacitor was demonstrated at low temperature below $300^{\circ}C$.

• 한국광물학회지
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• 제28권1호
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• pp.29-38
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• 2015

광석에서 순도 높은 금은을 추출하기 위해 사용된 청화법으로부터 시안이 유출되어 광석 내 존재하는 중금속들과 결합하여 다양한 형태의 시안화합물이 생성된다. 이러한 시안화합물은 난분해성 오염물질로서 인간을 포함한 생태계에 악영향을 끼친다. 결합력에 따라서 중금속과 결합한 시안화합물은 공유결합성 화합물(weak acid dissociable, WAD)과 착화합물(strong acid dissociable, SAD) 등으로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 시안화합물의 존재 형태별 광촉매 산화 효율을 비교 평가하였다. 특히 자외선 LED 광원의 파장과 광촉매 표면 개질이 시안화합물의 분해에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과, 동일한 광촉매 산화 조건에서 자유 시안보다는 중금속과 결합한 시안화합물의 광산화 분해 효율이 떨어짐을 알 수 있었다. 그리고 자유 시안의 경우에는 짧은 파장에서 광촉매 산화가 효과적이었지만 중금속과 결합한 시안화합물의 경우에는 긴 파장에서 광산화 분해능이 더 높게 나타났다. 그리고 광촉매 표면 개질에 의하여 광촉매 산화 공정의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.306-306
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• 2008

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수 가 있어서, 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 전자세라믹스 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소걸온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 분말을 볼 밀링 (ball milling)을 통해 24시간 동안 혼합하고, 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 다시 72시간 동안 볼 밀링 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 직경 15mm의 디스크 형태로 성형한 후, 850~$975^{\circ}C$ 범위에서 온도를 변화시키면서 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. 압전특성은 $d_{33}$-meter로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였다. 또한 강유전체 특성 평가 장치 (Precision-LC)를 이용하여 분극-전계 특성을 평가하였다. 이상의 연구를 통하여 소결 온도가 $900^{\circ}C$인 경우에서도 양호한 압전 특성을 확보 할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.257-257
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• 2016

최근에 메모리의 초고속화, 고집적화 및 초절전화가 요구되면서 resistive random access memory (ReRAM), ferroelectric RAM (FeRAM), phase change RAM (PRAM)등과 같은 차세대 메모리 기술이 활발히 연구되고 있다. 다양한 메모리 중에서 특히 resistive random access memory (ReRAM)는 빠른 동작 속도, 낮은 동작 전압, 대용량화와 비휘발성 등의 장점을 가진다. ReRAM 소자는 절연막의 저항 스위칭(resistance switching) 현상을 이용하여 동작하기 때문에 SiOx, AlOx, TaOx, ZrOx, NiOx, TiOx, 그리고 HfOx 등과 같은 금속 산화물에 대한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 이와 같이 다양한 산화물 중에서 AlOx는 ReRAM의 절연막으로 적용되었을 때, 우수한 저항변화특성과 안정성을 가진다. 하지만, AlOx 박막을 형성하기 위하여 기존에 많이 사용되어지던 PVD (physical vapour deposition) 또는 CVD (chemical vapour deposition) 방법에서는 두께가 균일하고 막질이 우수한 박막을 얻을 수 있지만 고가의 진공장비 사용 및 대면적 공정이 곤란하다는 문제점이 있다. 한편, 용액 공정 방법은 공정과정이 간단하여 경제적이고 대면적화가 가능하며 저온에서 공정이 이루어지는 장점으로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 sputtering 방법과 용액 공정 방법으로 형성한 AlOx 기반의 ReRAM에서 메모리 특성을 비교 및 평가하였다. 먼저, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 SiO2 300 nm를 성장시킨 후, electron beam evaporation으로 하부 전극을 형성하기 위하여 Ti와 Pt를 각각 10 nm와 100 nm의 두께로 증착하였다. 이후, 제작된 AlOx 용액을 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30 초의 조건으로 증착하였다. Solvent 및 불순물 제거를 위하여 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였고, 상부 전극을 형성하기 위해 shadow mask를 이용하여 각각 50 nm, 100 nm 두께의 Ti와 Al을 electron beam evaporation 방법으로 증착하였다. 측정 결과, 용액 공정 방법으로 형성한 AlOx 기반의 ReRAM에서는 기존의 sputtering 방법으로 제작된 ReRAM에 비해서 저항 분포가 균일하지는 않았지만, 103 cycle 이상의 우수한 endurance 특성을 나타냈다. 또한, 1 V 내외로 동작 전압이 낮았으며 104 초 동안의 retention 측정에서도 메모리 특성이 일정하게 유지되었다. 결론적으로, 간단한 용액 공정 방법은 ReRAM 소자 제작에 많이 이용될 것으로 기대된다.

• 환경위생공학
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• 제9권2호
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• pp.8-23
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• 1994

During the period from Mar., 1991 to Feb., 1992 66 tSP samples were collected by Hi volume air sampler at 1 sampling site in Seoul and the amount of concentration of 21 components(SO$_{4}$$^{2-}$, NO$_{3}$$^{-}$, NH$_{4}$$^{+}$, Cl$^{-}$, Al, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, It Mg, Mn, Na, Ni, Pt Si, Ti, Zn, Zr ) were measured. And monthly and seasonal variation were surveyed and the principal component analysis( PCA ) were carried out with respect to these amount of pollutants, minimum of visibility and radiation on a horizontal surface. The total amount of soluble ion in water was high in order o(SO$_{4}$$^{2-}$> NO$_{3}$$^{-}$> N%'>Cl$^{-}$ and metal ion was high in order of Na> Ca>Si> Fe> Al> K> Mg> Zn> Pb> Cu>Ti> Mn > Ba> Cr> Zr> Ni> Cd. There was Seasonal variation in concentration for SO$_{4}$$^{2-}$, NH$_{4}$$^{+}$, Cl$^{-}$, Na, Al, Ca, Bt Mg, Fe and Si. It was assumed that the components of the highest concentration on April were depend on yellow sand and the frequency of wind velocity and direction. As the results of PCA, the amount of pollution components was able to characterized with two principal components(Z$_{1}$, Z$_{2}$ ). The first principal components Z$_{1}$ was considered to be a factor indicating the pollutants originated from natural generation and The second principal components Z$_{2}$ was considered to be a factor indicating the pollutants originated from human work. The monthly concentration of pollutants in ISP, minimum of visibility and radiation on a horizontal surface was possible to evaluate by the use of these two principal components Z$_{1}$ and Z$_{2}$ .

• 한국세라믹학회지
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• 제33권10호
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• pp.1101-1108
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• 1996

No-doped PZT thin films have been fabricated on Pt/Ti/SiO2/Si substrate using Sol-Gel technique. A fast annealing metho (three times of intermediate and final annealing) was used for the preparation of multi-coated 1800$\AA$ thick Nb-doped PZT thin films. As Nb doping percent was increased leakage current was lowered approximately 2 order but dielectic properties were degraded due to the appearance of pyrochlore phase and domain pinning. Futhermore the increase of the final annealing temperature up to 74$0^{\circ}C$lowered the pyrochlore phase content resulting in enhancing the dielectric properties of the Nb doped films. The 3%-Nb doped PZT thin films with 5% excess Pb showed a capacitance density of 24.04 fF/${\mu}{\textrm}{m}$2 a dielectric loss of 0.13 a switchable polarization of 15.84 $\mu$C/cm2 and a coercive field of 32.7 kV/cm respectively. The leakage current density of the film was as low as 1.47$\times$10-7 A/cm2 at the applied voltage of 1.5 V.

• 센서학회지
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• 제7권3호
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• pp.188-196
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• 1998

$WO_{3}$계 n-형 반도체 가스센서의 검지특성 및 전기적 특성을 조사하였다. 공기중에서 결합제가 첨가되지 않은 $WO_{3}:TiO_{2}$(4 wt. %) 센서의 낱알경계에서의 전위장벽의 크기는 0.26 V로 나타났으며, 결합제로서 $Al_{2}O_{3}$, PVA (polyvinyl alcohol ), silica sol이 첨가된 센서의 경우는 전위장벽이 각각 0.17, 0.22, 0.26 V로 관측되었다. 이들 시료를 $NO_{x}$가 120 ppm 첨가된 분위기에 노출시켰을 때, 결합제가 첨가되지 않은 센서의 경우는 낱알경계에서의 전위장벽이 0.59 V로 증가하였으며, 결합제로서 $Al_{2}O_{3}$, PVA, silica sol이 첨가된 경우는 전위장벽이 각각 0.43, 0.66, 0.52 V로 나타나, PVA가 첨가된 센서에서 전위장벽의 변화가 가장 높아 감도가 우수하게 되는 것을 알 수가 있었다. 한편 센서 최적 작동온도 이상의 온도에서 나타나는 감도의 감소는 흡착가스 입자의 탈착보다는 공기중에서 다결정이 보이는 저항의 온도 의존성에 따라 나타남이 판명되었다. 또한 결합제가 첨가되지 않은 센서와 결합제로서 Pt가 첨가된 센서의 경우, CO가 250 ppm 존재할 때까지도 전위장벽의 크기가 약 0.2 V로 공기중에서와 비슷한 크기를 나타내어, CO와 $NO_{x}$가 혼합된 분위기에서 $NO_{x}$만을 선택적으로 검지하는데 유리함이 밝혀졌다.

• 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.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.186-189
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• 2003

The role of excess Pb about the crystallization behavior and electrical properties in b(Zr$\sub$0.52/Ti$\sub$0.48/)O3(PZT) thin films has not been precisely defined. In this work, the effect of excess Pb content on the ferroelectric properties of these films was investigated. To analyze the effect, PZT films containing various amounts of excess Pb were Prepared. PZT thin films were deposited on the Pt/Ti bottom electrode by rf magnetron sputtering method and then they were crystallized by rapid thermal annealing (RTA). The experiment showed that all PZT films indicated perovskite polycrystalline structure with preferred orientation (111) and no pyrochlore phase was observed. As higher excess Pb was included, the films showed that value of leakage current shift from 2.03${\times}$10$\^$-6/ to 6.63 ${\times}$ 10$\^$-8/A/cm$^2$ at 100kV/cm, and value of remanent polarization shift from 8.587 ${\mu}$C /cm$^2$ to 4.256 ${\mu}$C/ cm$^2$. Electrical properties of PZT thin film affected by Pb excess content of target were explained to be caused of defect among space charges and defect grain boundaries.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제48권7호
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• pp.514-520
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• 1999

Ferroelectric PZT(30/70)/PZT(70/30) heterolayered thin films were fabricated by spin-coating method on the $Pt/Ti/SiO_2Si$ substrate alternately using(30/70) and PZT(70/30) alkoxide solutions prepared by sol-coating method. The coating and heating procedure was repeated six times to form PZT heterolayered films, and thickness of the film obtained by one-times drying/sintering process was about 40-50 nm. All PZT heterolayered films, showed dense and homogeneous structure without the presence of rosette sturctrue. The relative dielectric constant, remanent polarization and leakage current density of PZT heterolayered films were superior to those of single composition PZT(30/70) and PZT(70/30) films, and those values for the PZT-6 film were 975, $21 \muC/cm^2\; and\; 8\times10^{-9}\; A/cm^2$, respectively. And the PZT-6 heterolayered film showed fairly good fatigue characteristics of remanent polarization and coercive field after application of $10^8$ switching cycles.