• 제목/요약/키워드: Sawyer-Tower

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수치적분을 이용한 강유전체의 이력곡선 모델링 (A Hystesis Loop Modeling of Ferroelectric Thin Film Using Numerical Integration Method)

  • 강성준;정양희;유일현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.696-699
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    • 2003
  • 본 연구에서는 MDFM (Metal-Dielectric-ferroelectric-Metal) 구조의 강유전체 캐패시터와 수정된 Sawyer-Tower 회로를 접목시켜 강유전체의 이력곡선을 정밀하게 계산하기 위한 모델을 제시하였다. 본 모델은 스위칭 쌍극자 분극의 수학적 표현을 수치적분 알고리즘에 적용하였으며, 강유전체와 하부전극사이에 dielectric 층을 포함시켜 피로특성을 고려할 수 있다. 본 모델의 예측치를 PLT(10) 강유전체 박막의 측정결과와 비교하여 본 모델의 유효성을 입증하였다.

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유전이력곡선 및 전류이력곡선을 통한 강유전성 확인 방법 (Measurement of Dielectric Hysteresis and Current Hysteresis for Determining Ferroelectricity)

  • 박재환;박재관;김윤호
    • 한국결정학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.65-91
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    • 2001
  • Sawyer-Tower 회로를 이용한 강유전 이력곡선의 측정에서 직류 누설성분에 의한 오차요인을 검토하고 그 해결책을 제안하였다. 강유전체 시편에 존재하는 직류 누설성분에 의한 잔류분극과 항전계는 항상 과대 평가될 수 있는 위험성이 있음을 알 수 있었으며 이러한 오차는 직류누설성분이 크고 측정시간이 길수록 심화되었다. Sawyer-Tower 회로를 이용한 강유전 이력곡선과 함께 보완적으로 활용할 수 있는 전류이력곡선을 새롭게 제안하였다.

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Effects of Asymmetric Distribution of Charged Defects on the Hysteresis Curves of Ferroelectric Capacitors

  • Lee Kang-Woon;Kim Yong-Il;Lee Won-Jong
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.219-226
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    • 2005
  • When a ferroelectric film has an inhomogeneous distribution of charged defects, a voltage shift in the polarization curve is induced by the internal field generated in the film. The direction and the magnitude of voltage shift in the P-V hysteresis curves obtained by the Sawyer-Tower method are different from those obtained by the virtual ground method. In this study, the asymmetric behavior in the P-V hysteresis curves of inhomogeneous ferroelectric films was investigated with a physical model and the polarization curves obtained by the Sawyer-Tower and the virtual ground methods are compared.

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강유전체의 유전이력특성 측정에서의 오차요인 및 보정 (Errors and Their Corrections in the Measurement of Dielectric Hysteresis in Ferroelectrics)

  • 박재환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.667-671
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    • 2001
  • Sawyer-tower 회로를 이용한 강유전 이력곡선의 측정과정에서의 주요 오차 원인을 살펴보고 이에 대한 대안을 제시해 보았다. 강유전체 시편에 존재하는 직류 누설성분에 의해 잔류분극과 항전계는 과대평가될 수 있는 위험성이 항상 있음을 알 수 있었으며 이러한 오차의 보정에 대하여 논의하였다. 또한 강유전 이력곡선의 측정에서 측정하는 시간이 증가되면서 시편의 발열로 인해서 시편의 온도가 증가하게 되어 잔류분극 값과 항전계 값이 감소하는 경향으로 나타남을 관찰하였고, 그 대책을 제안하였다.

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강유전체 세라믹스에서의 전계인가에 따른 Polarization 및 Strain의 동시 측정 (Simultaneous Measurements of Polarization and Strain under Electric Field Ferroelectric Ceramics)

  • 박재환;홍국선;박순자
    • 한국재료학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.221-227
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    • 1996
  • 60Hz의 교류전계를 사용하는 종래의 Sawyer-Tower회로를 응용하여 0.1Hz의 직류 개념(quasi-DC)의 전계를 이용한 polarization과 strain의 동시 측정을 실시하였다. 측정의 대상으로는 강유전체로서 압전변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PZT 계와 완화형 강유전체로서 전왜변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PZT계와 완화형 강유전체로서 전왜변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PMN계로 하였다. 0.1Hz한 주기의 전계 인가로 이력곡선을 측정할 수 있어서 시편의 발열을 크게 억제할 수 있었고 정확한 온도에서의 측정이 가능하였다. 또한 양방향 전계뿐 아니라 단방향 전계, 바이어스 전계도 인가할 수 있기 때문에 종래의 Sawyer-Tower 방법에서는 얻을 수 없는 강유전성에 관한 다양한 정보를 얻을 수 있었다. 이 방법은 또한 0.1Hz의 전계 하에서 얻을 수 없는 강유전성에 관한 다양한 정도를 얻을 수 있었다. 이 방법은 또한 0.1Hz의 전계 하에서 이력곡선이 측정되는 한 주기 동안에 시편에 부착된 스트레인 게이지를 통해 전계인가에 따른 strain 변화를 동시에 측정할 수 있기 때문에 strain과 polarization의 상관관계를 정확히 조사할 수 있다는 장점이 있다. PMN계에서 인가되는 전계의 넓은 범위에서 전왜정수 Q값을 연속적으로 구할 수 있었다.

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에어로졸 증착법에 의한 압전 PZT 후막의 전기적 특성 (Electrical properties of piezoelectric PZT thick film by aerosol deposition method)

  • 김기훈;방국수;박동수;박찬
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.239-244
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    • 2015
  • 에어로졸 증착법에 의해 실리콘 기판위에 $10{\sim}20{\mu}m$의 두께를 가진 PZT 후막을 제조한 후 $700^{\circ}C$에서 어닐링처리하였다. PZT 분말에 의해 제조된 막은 임피던스 분석기(impedance analyzer)와 쇼여-타워 서킷(Sawyer-Tower circuit)으로 분석하였다. PZT 분말은 통상적인 고상반응법 및 솔-젤 법으로 준비되었다. 고상반응법으로 만들어진 분말을 사용한 $10{\mu}m$ 두께 PZT 막의 잔류분극, 항전계 및 유전상수는 각각 $20{\mu}C/cm^2$, 30 kV/cm 그리고 1320이었다. 한편 솔-젤 법으로 제조된 분말을 사용한 경우의 유전상수는 635로 비교적 낮은 값을 나타낸다. 이는 어닐링시 생기는 발생하는 유기물에 의한 기공의 존재 때문이다.

박막형 전기장발광소자 제작 및 특성조사 (The Fabrication Characteristics of TFELD)

  • 곽민기;박연수;김형근;장경동;손상호;이상윤;이상걸
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 1994년도 추계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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    • pp.81-82
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    • 1994
  • 히토류 불화물인 SmF$_3$, PrF$_3$, 및 TbF$_3$를 ZnS 모체에 첨가한 박막 EL소자를 Fig.1과 같이 제작하고 발광중심의 농도변화, 열철, 증착시의 기판온도, 증착되는 막의 두께 등의 조건을 변화시켜서 각 조건에 의존하는 소자의 특성을 X-선회절분석과 분광 스펙트럼 분석으르 바탕으로 해석했다. 광학적 스펙트럼은 발광중심과 모체에 의존하며 기판온도의 변화는 발광층의 결정성 향상에 기여한다는 것을 알았다. 기판 온도의 변화에 의한 막의 결정성 향상과 열처리에 의한 발광중신의 모체내 열확산에 따른 재결정화나 비 방사성이완(non-radiative relaxation)을 일으키는 격자결함의 감소는 EL소자의 발광층내 전도전자에 영향을 미쳐 휘도와 효율의 개선이 이루어짐을 알았다. 소자의 발광층에 흐르는 전도전류와 이동전하량을 각각 Chen-Krupka회로와 Sawyer-Tower회로로 측정했다

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후막 EL 소자의 광학 및 이동전하밀도 특성 (Transferred charge density and Optical Property on Powder Electroluminescent device)

  • 오주열;이종찬;박대희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.286-290
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    • 1999
  • Electroluminescence is occurred when phosphor is located in electric field. In this paper, we made powder electroluminescent device (PELD) with structured ITO film/Phosphor/Insulator/Silver paste. The transparent electrode was ITO film and green(2704-01), orange(2702-02) and blue-green(2703-01) were used as phosphor. The insulator was BaTiO$_3$ and $Y_2$O$_3$, back electrode was silver paste. To investigate electrical and optical properties of PELDs, EL spectrum, Brightness, Transferred charge density using Sawyer-Tower\`s circuit was measured.

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CaS:Eu,S 전계발광소자의 특성 (Characteristics of CaS:Eu,S electroluminescent devices)

  • 조제철;유용택
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권6호
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    • pp.752-758
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    • 1995
  • Red emitting CaS:Eu,S electroluminescent(EL) device prepared at 550.deg. C by an electron-beam evaporation technique, demonstrated luminance of 175cd/m$\^$2/ and efficiency of 0.311m/W with 3kHz drive. Luminance was increased with the increase of applied voltage and frequency. From the results of the PL spectrum and the EL spectrum, the CaS:Eu, S device showed emission peak near 640nm resulted from the transition of EU$\^$2+/ 4f$\^$6/5d.rarw.4f$\^$7/. The capacitance of the phosphor layer from the Sawyer-Tower circuit was 10.5nF/cm$\^$2/.

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Preparation of Paraelectric PLT Thin Films Using Reactive Magnetron Sputtering of Multicomponent Metal Target

  • Kim, H.H.;Sohn, K.S.;Casas, L.M.;Pfeffer, R.L.;Lareau, R.T.
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제11권10호
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    • pp.53-59
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    • 1998
  • Paraelectric lead landthanum titanate(PLT) thin films have been prepared by a reactive dc magnetron sputtering system using a multicomponent metal target. The surface area control of each element on the target markedly facilitates the fabrication of thin films of complex ceramic compounds. A postdeposition heat-treatment was applied to all as-deposited PLT thin films at annealing temperatures up to 75$0^{\circ}C$ for crystalization. The composition of the PLT(28) thin filmannealed at $650^{\circ}C$ was: Pb, 0.73; La, 0.28; Ti, 0.88; O, 2.9. The dielectric constant and dissipation factor of the thin film(200 nm) at low filed measurements (500 Vcm-1) are 1216 and 0.018, respectively. The charge storage density using a typical Sawyer-Tower circuit with a 500 Hz sine wave was 12.5 $\mu$Ccm-2 at the electric field of 200 kVcm-1.

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