• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.764-768
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• 2016

To investigate excess $Na^+$ effect, $Bi_{0.5}(Na_{0.78+x}K_{0.22})_{0.5}TiO_3$ ($0{\leq}x{\leq}0.05$) (BNKT) ceramics were prepared by using a conventional solid-state reaction method. The structure and ferroelectric properties of BNKT ceramics were characterized by XRD (X-ray diffraction) and polarization dependence by external electric field. Also, the temperature dependence of dielectric constant and loss were studied. From these results, it was found that appropriate excess $Na^+$ into BNKT ceramics compensate the volatility and induce dense ceramics. The enhanced piezoelectric coefficient (158 pC/N) and depolarization temperature ($202^{\circ}C$) were obtained for the x=0.01 composition.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.824-832
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• 2008

용매인 물과 마이셀을 이루지 않고 있는 계면활성제 단분자를 포함한 단분산 마이셀 용액을 통계 역학적으로 고찰하였다. 본 논문에서 논의된 모델은 물, 계면활성제 단분자와 마이셀로 이루어진 계에 대한 것이며, 계면활성제 단분자의 분배 함수와 마이셀의 분배 함수는 용매인 물과의 서로 작용을 포함하고 있다. 이 모델에서 계는 용매의 유전 상수를 갖는 이상 기체로 가정하였는데 이것은 보통 유체를 연속체로 보는 관점과 일치한다. 이 모델은 임계 마이셀 농도(CMC)가 온도에 대해 ln CMC = A+BT+C/T+DlnT와 같이 변하는 결과를 제공하여 임계 마이셀 농도의 온도 의존성을 이론적으로 해석할 수 있는 기반을 구축하였다. 이 식에서 T는 온도이고 A, V, C, D는 마이셀을 이루는 계면활성제 분자의 성질에 의존하는 상수이다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제48권5호
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• pp.319-325
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• 1999

Direct current(d.c.)leakage current voltage characteristics of radio-frequencymagnetron sputtered BaTa\sub 2\O\sub 6\ film capacitors with aluminum(A1) top and indium tin oxide (ITO) bottom electrodes have been investigatedas a function of applied field and temperature. In order to study surfacetreatment effect on the electrical characteristics of as-deposited film weperformed exposure of oxygen plasma on $BaTa_2O_6$ surface. d. c.current-voltage (I-V), bipolar pulse charge-voltage (Q-V), d. c. current-time (I-t) andcapacitance-frequency (C-f) analysis were performed on films. All ofthe films exhibita low leakage current, a high breakdown field strength (3MV/cm-4.5MV/cm), and high dielectric constant (20-30). From the temperature dependence of leakage current,we can conclude that the dominant conduction mechanism is ascribed toSchottky emission at high electric field (>1MV/cm) and hopping conduction at lowelectric field (<1MV/cm). According to our results, the oxide plasma surfacetreatmenton as-deposited $BaTa_2O_6$ resulted in lowering interfacebarrier height and thus, leakage current when a negative voltage applied to the A1 electrode. This can be explained by reduction of surface contamination via etching surface and filling defects such as oxygen vacancies.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권5호
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• pp.463-469
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• 1999

$K_3$$Li_2$$Nb_5$$O_{15}$KLN) 단결정을 $K_x$$Li_{1-x}$$NbO_3$의 조성에서 x= 0.04~0.6으로 결정성장방법으로 성장시켰다. 균열이 없는 양질의 결정성장을 위해 c축 및 a축 방향을 택하였고, 단결정 성장을 위한 최적의 조건에 대하여 연구하였다. 성장된 결정은 편광현미경 관찰을 통해 일축성 무늬를 볼수 있었고, X-선 회절실험에서 결정된 격자상수는 a=b=12.500 $\AA$, c=3.996$\AA$이었으며, 1HF : $2HNO_3$ 용액의 부식에서 c축 방향으로 정사각형 및 a축 방향으로 직사각형의 부식상을 볼수 있었다. 광투과율 측정과 온도에 따른 유전상수 측정등을 통해 KLN 결정의 광학적 특성 및 다른 조성을 갖는 시료에서 유전특성을 조사하였다. $420^{\circ}C$에서 상전이 온도를 갖는 결정은 확산상전이(diffuse phase transition) 특성을 갖는 반면 $493^{\circ}C$에서 상전이 온도를 보이는 결정은 날카로운(shap) 유전특성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.22-25
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• 2002

In this paper, we deposited MgO buffer layer on p-type (100)Si substrate in the condition of substrate temperature 400$^{\circ}C$, working gas ratio Ar:O$_2$=80:20, RF Power 50W, working pressure 10mtorr, and the thickness of the film was about 300${\AA}$. Then we deposited Ba$\sub$0.5/Sr$\sub$0.5/TiO$_3$ thin film using RF Magnetron sputtering method on the MgO/Si substrate in various RF power of 25W, 50W, 75W. The film deposited in 50W showed the best crystalline from the XRD measurement. To know the electrical properties of the film, we manufactured Al/BSTMgO(300${\AA}$)/Si/Al structure capacitor. In the result of I-V measurement, The leakage current density of the capacitor was lower than 10$\^$-7/A/$\textrm{cm}^2$ at the range of ${\pm}$150kV/cm. From C-V characteristics of the capacitor, can calculate the dielectric constant and it was 305. Finally we deposited BST thin film on bare Si substrate and (100)MgO substrate in the same deposition condition. From the comparate of the properties of these samples, we found the properties of BST thin film which deposited on MgO/Si substrate were better than on bare Si substrate and similar to on MgO substrate.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.145-145
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• 2008

High-k materials have been paid much more attention for their characteristics with high permittivity to reduce the leakage current through the scaled gate oxide. Among the high-k materials, $ZrO_2$ is one of the most attractive ones combing such favorable properties as a high dielectric constant (k= 20 ~ 25), wide band gap (5 ~ 7 eV) as well as a close thermal expansion coefficient with Si that results in good thermal stability of the $ZrO_2$/Si structure. During the etching process, plasma etching has been widely used to define fine-line patterns, selectively remove materials over topography, planarize surfaces, and trip photoresist. About the high-k materials etching, the relation between the etch characteristics of high-k dielectric materials and plasma properties is required to be studied more to match standard processing procedure with low damaged removal process. Among several etching techniques, we chose the inductively coupled plasma (ICP) for high-density plasma, easy control of ion energy and flux, low ownership and simple structure. And the $BCl_3$ was included in the gas due to the effective extraction of oxygen in the form of $BCl_xO_y$ compounds. During the etching process, the wafer surface temperature is an important parameter, until now, there is less study on temperature parameter. In this study, the etch mechanism of $ZrO_2$ thin film was investigated in function of $Cl_2$ addition to $BCl_3$/Ar gas mixture ratio, RF power and DC-bias power based on substrate temperature increased from $10^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$. The variations of relative volume densities for the particles were measured with optical emission spectroscopy (OES). The surface imagination was measured by scanning emission spectroscope (SEM). The chemical state of film was investigated using energy dispersive X-ray (EDX).

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.803-808
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• 2014

$Bi_{0.5+x}(Na_{0.78}K_{0.22})_{0.5-3x}TiO_3$ ceramics with an excess $Bi^{3+}$ and a deficiency of $Na^+$ and $K^+$ were synthesized by a conventional solid state reaction method. The structure and morphology of $Bi_{0.5+x}(Na_{0.78}K_{0.22})_{0.5-3x}TiO_3$ ceramics were characterized by X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy. The electric polarization and mechanical strain induced by external electric field, and the temperature dependence of dielectric constant were investigated. These results demonstrated that an ergodic relaxor phase can be induced by controls of the mole ratio of $Bi^{3+}$, $Na^+$ and $K^+$. A phase boundary between non-ergodic and ergodic relaxor phases can be observed at ambient temperature. The ergodic relaxor phase can be transferred to the ferroelectric phase by application of the electric field. The stability of the induced ferroelectric phases strongly depends on the mole ratio of $Bi^{3+}$, $Na^+$ and $K^+$. The maximum strain of 0.31% was observed in $Bi_{0.51}(Na_{0.78}K_{0.22})_{0.47}TiO_3$ ceramics sintered at $1,150^{\circ}C$ for 2 h.

• 대한화학회지
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• 제31권5호
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• pp.444-451
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• 1987

에틸렌디아민, 프로필렌디아민 및 디에틸렌트리아민의 구리(II), 카드뮴(II) 및 아연(II)착이온의 桓元에 대하여 압력에 따른 폴라로그래피적 파라미터의 依存性을 조사하였다. 水銀滴下電極, 고인수은전극 및 나선형 백금선을 각각 作業電極, 基準電極 및 補助電極으로 사용하였다. 압력이 1기압에서 1,500기압으로 증가함에 따라 금속착이온의 還元半波電位는 陰電位 쪽으로 이동하였으며, 擴散電流는 상당히 커졌다. 이러한 현상은 전해질용액의 물리적 성질 곧 密度, 粘性度, 誘電常數, 電氣傳導度 등이 압력이 증가함에 따라 커지기 때문이다. 압력을 증가시키면 log plot의 기울기 값이 커지므로 환원반응의 可逆性은 나빠지고 있다. 25$^{\circ}$C ~ 35$^{\circ}$C의 온도범위에서 측정한 확산전류의 溫度係數가 압력을 증가시켜도 2%정도이므로 高壓下에서 폴라로그래피적 환원반응은 擴散支配的이다. 또 실험압력 범위내에서 금속착이온의 확산전류와 농도 사이에는 線形關係가 성립하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권4호
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• pp.63-69
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• 1999

본 연구에서는 급속 열처리 온도와 분위기를 변화 시키면서 Pt/BST/Pt 커패시터의 전기적 특성 변화를 알아보고, 특성 개선에 대한 체계적인 원인을 분석하였다. 급속 열처리의 온도와 분위기에 따른 Pt/BST/Pt 커패시터의 전기적 특성 변화는 BST 박막 내의 산소 결핍과 관련이 있는 것으로 보인다. 이러한 사실을 확인하기 위하여 450℃, 20mttorr에서 산소와 산소 플라즈마 분위기에서 각각 열처리를 수행한 후 전기적 특성을 비교하였다. 산소 플라즈마에서 열처리를 수행한 BST 커패시터의 누설전류 전류밀도가 단순히 산소 분위기에서 열처리 한 시편과 비교하여 훨씬 낮았다. 또한, 산소 분위기에서 열처리를 수행한 BST 커패시터의 유전율이 약14%정도 감소한 반면, 산소 플라즈마에서 열처리를 수행한 유전율은 거의 감소가 없었다. 위의 결과는 반응성이 강한 산소 원자를 많이 포함하고 있는 산소 플라즈마가 산소 결핍을 보상하는데 있어서 매우 효과적임을 시사하고 있다. 결과적으로, BST박막 내의 산소 결핍이 BST커패시터의 누설전류 밀도와 유전율에 큰 영향을 미치고 있음을 추정할 수 있다. 그리고, 산소 플라즈마에서 열처리를 수행함으로써 유전율의 감소 없이 누설전류 밀도가 크게 개선된 BST커패시터를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.273-278
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• 2012

현재 Hf (Hafnium)을 기반으로한 게이트 유전체의 연구는 여러 분야에서 다양하게 진행되어져 왔다. 이는 기존의 $SiO_2$보다 유전상수 값이 크고, 또한 계속되는 scaling-down 공정에서도 양자역학적인 터널링을 차단하는 특성이 뛰어나기 때문이다. MOSFET 구조에서 유전체 박막의 두께 감소로 인한 전기적 특성 저하를 보완하기 위해서 high-K 재료가 대두되었고 현재 주를 이루고 있다. 그러나 현재까지 $HfO_2$에 대한 nano-mechanical 특성 연구는 부족한 상태이므로 본 연구에서는 게이트 절연층으로 최적화하기 위하여 $HfO_2$ 박막의 nano-mechanical properties를 자세히 조사하였다. 시료는 rf magnetron sputter를 이용하여 Si (silicon) 기판 위에 Hafnium target으로 산소유량(4, 8 sccm)을 달리하여 증착하였고, 이후 furnace에서 400에서 $800^{\circ}C$까지 질소분위기에서 20분간 열처리를 실시하였다. 실험결과 산소 유량을 8 sccm으로 증착한 시료가 열처리 온도가 증가할수록 누설전류 특성 성능이 우수 해졌다. Nano-indenter로 측정하고 Weibull distribution으로 정량적 계산을 한 결과, $HfO_2$ 박막의 stress는 as-deposited 시료를 기준으로 $400^{\circ}C$에서는 tensile stress로 변화되었다. 그러나 온도가 증가(600, $800^{\circ}C$)할수록 compressive stress로 변화 되었다. 특히, $400^{\circ}C$ 열처리한 시료에서 hardness 값이 (산소유량 4 sccm : 5.35 GPa, 8 sccm : 5.54 GPa) 가장 감소되었다. 반면에 $800^{\circ}C$ 열처리한 시료에서는(산소유량 4 sccm : 8.09 GPa, 8 sccm : 8.17 GPa) 크게 증가된 것을 확인하였다. 이를 통해 온도에 따른 $HfO_2$ 박막의 stress 변화를 해석하였다.