• 제목/요약/키워드: Ti: $LiNbO_3$

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Post-annealing 방법으로 제작된 저온소결 Pb(Zn1/2W1/2)O3-Pb(Mn1/2Nb2/3)O3-Pb(Zr0.48Ti0.52)O3 세라믹의 압전 및 유전특성 (Piezoelectric and Dielectric Properties of Low Temperature Sintering Pb(Zn1/2W1/2)O3-Pb(Mn1/2Nb2/3)O3-Pb(Zr0.48Ti0.52)O3 Ceramics Manufactured by Post-annealing Method)

  • 류주현;이갑수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.227-231
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    • 2008
  • In this study, in order to improve the electrical properties of low temperature sintering piezoelectric ceramics, $[0.05Pb(Zn_{1/2}W_{1/2})-0.07Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})-0.088Pb(Zr_{0.48}Ti_{0.52})]O_3$(abbreviated as PZW-PMN-PZT) ceramic systems were fabricated using $Bi_2O_3$, CuO and $Li_2CO_3$ as sintering aids and then their piezoelectric and dielectric properties were investigated according to the amount of $Li_2CO_3$ and post-annealing process. Post-annealing process enhanced all physical properties except for mechanical quality factor (Qm). 0.2 wt% $Li_2CO_3$ added and post-annealed specimen showed the excellent values suitable for low loss piezoelectric actuator application as follow: the density = 7.86 $g/cm^3$ electromechanical coupling factor (kp) = 0.575, piezoelectric constant $d_{33}$ = 370 pC/N, dielectric constant ($\varepsilon_r$) = 1546, and mechanical quality factor (Qm) = 1161, respectively.

$LiNbO_3$ 기판의 도메인 반전 특성과 이를 이용한 기능성 광변조기의 제작 (Characteristic of $LiNbO_3$ Domain Inversion and Fabrication of Electrooptic Device Application using Domain Reversal)

  • 정우진;김우경;양우석;이형만;권순우;송명근;이한영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권3호
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    • pp.20-25
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    • 2007
  • 본 논문에서는 $LiNbO_3$의 선택적 영역을 도메인 반전을 수행하였으며, 이를 대역변조기 및 SSB 광변조기 제작에 응용하였다. 인가전압에 대한 회로적인 응답전류를 분석 및 고려함으로써 도메인 벽의 이동속도를 정확히 제어할 수 있었다. 과도한 도메인의 벽 이동속도에 의한 도메인 반전 형상을 확인하였고, 또한 도메인 벽의 진행방향에 따라 그 속도의 차이가 발생함을 알 수 있었다. 제작된 대역변조기는 30.3 GHz를 중심주파수로 하여 5.1GHz의 3dB 대역폭을 보였고. SSB 광변조기의 변조 스펙트럼으로부터 19dBm의 5.8GHz RF 입력신호에 대해 USB가 LSB에 비해 33dB정도 억제됨을 확인할 수 있었다.

CuO첨가에 따른 $(Na,K)(Nb,Ta)O_3$ 세라믹스의 유전 및 압전 특성

  • 박민호;이유형;류주현;홍재일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.76-76
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    • 2009
  • PZT세라믹스는 높은 압전특성과 우수한 큐리온도($400^{\circ}C$)를 보유하고 있어 오래시간에 걸쳐 주목받고 있다. 현재 압전변압기, 액츄에이터, 센서등의 압전소자는 PZT를 이용하여 제작하고 있지만 PZT는 고온 소결시 PbO의 휘발이 환경오염을 초래하며 인체의 유해하다는 연구결과가 나왔다. 이에 최근에는 PbO가 포함 되지않은 무연(lead-free)계 압전세라믹스가 주목받고 있다. 무연 압전 세라믹스의 종류로는 Bi-layer-structured ceramics, Bi-perovskite type ceramics, NKN base ceramics 가 존재하고 있다. 그 중 $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3(NKN)$ 세라믹스는 높은 큐리온도와($400^{\circ}C$)와 높은 전기기계 결합계수(약 36%)를 보유하고 있어 많은 연구가 이루어 지고 있다. 하지만 NKN은 PZT에 비하여 치밀성이 낮으며 일반적인 산화물 소결방법으로는 밀도를 높이기가 어려운 단점이 존재한다. 이를 개선하기 위한 방법으로 hot pressing와 spak plasma sintering, RTGG와 같은 방법으로 밀도를 높일수 있지만 비용이 많이 들어 일반적으로 사용이 어렵다. 다른 방법으로 NKN에 첨가물을 넣는 방법을 사용하고 있는데 방법으로 $LiNbO_3$, $LiTiO_3$, $LiSbO_5$를 첨가하여 개선하는 방법이 있다. 본 실험은 첨가물을 넣는 방식으로 비화학양론적 $(Na_{0.5}K_{0.5})_{0.97}(Nb_{0.9}Ta_{0.1})O_3(NKNT)$조성에 CuO를 mol%로 변화주어 유전 및 압전 특성을 조사하였다.

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Zn-B-O 글라스 첨가에 의한 Ca[(Li1/3Nb2/3)0.2Ti0.8]O3-δ 세라믹스의 마이크로파 유전특성 (Microwave Dielectric Properties of Ca[(Li1/3Nb2/3)0.2Ti0.8]O3-δ Ceramics with Addition of Zn-B-O Glass Systems)

  • 인치승;김시연;여동훈;신효순;남산
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.781-785
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    • 2016
  • With trend of the miniaturization and the high-functionalizing of mobile communication system, low-loss microwave dielectric materials are widely used for high frequency communication components. These dielectric materials should be co-sintered with highly electric-conducting metal such as silver or copper for high-frequency and thick film process application. Sintering temperature of $Ca(Li_{1/3}Nd_{2/3})_{0.2}Ti_{0.8}]O_{3-{\delta}}$, which has excellent dielectric properties such as ${\varepsilon}_r$ above 40, quality factor ($Q{\cdot}f_0$) above 16,000 GHz, and TCF (temperature coefficient of resonant frequency) of $-20{\sim}-10ppm/^{\circ}C$, is reported as high as $1,175^{\circ}C$, so it could not be co-sintered with silver or copper. Therefore in this study, low-temperature melting glasses of Zn-B-O and Zn-B-Si-O systems were added to $Ca[(Li_{1/3}Nb_{2/3})_{0.8}Ti_{0.2}]O_{3-{\delta}}$ to lower its sintering temperature under $900^{\circ}C$ without losing excellency of dielectric properties. With 15 weight % of Zn-B-Si-O glass and sintered at $875^{\circ}C$, specimen showed density of $4.11g/cm^3$, ${\varepsilon}_r$ of 40.1, $Q{\cdot}f_0$ of 4,869 GHz, and TCF of $-5.9ppm/^{\circ}C$. With 15 weight % of Zn-B-O glass and sintered at $875^{\circ}C$, specimen showed density of $4.14g/cm^3$, ${\varepsilon}_r$ of 40.4, $Q{\cdot}f_0$ of 7,059 GHz, and TCF of $-0.92ppm/^{\circ}C$.

Nd2O3 첨가가 0.3CaTiO3-0.7(Li1/2Nb1/2)TiO3 세라믹스의 마이크로파 유전특성에 미치는 영향 (Influence of Nd2O3 Addition to 0.3CaTiO3-0.7(Li1/2Nb1/2)TiO3 on their Microwave Dielectric Properties)

  • 김범수;박일환;윤상옥;김경용
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.26-32
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    • 2002
  • 유전율(${\varepsilon}_r$) 126, $Q{\cdot}f_{0}(GHz)$값은 2240, 공진주파수의 온도계수(${\tau}_f$) $+68\;ppm/^{\circ}C$의 특성을 갖는 $0.3CaTiO_3-0.7(Li_{1/2}Nd_{1/2})TiO_3에\;Nd_2O_3$를 첨가하였을 때의 마이크로파 유전특성의 변화에 대해 고찰하였다. 유전율(${\varepsilon}_r$)은 5wt% $Nd_2O_3$ 첨가시 131로 가장높은 값을 나타내었으며, 이후 첨가량이 증가함에 따라 유전율은 감소함을 보였다. $Q{\cdot}f_{0}(GHz)$값은 9wt% $Nd_2O_3$ 첨가시까지 입계의 치밀화 등에 의해 3533까지 증가하다가 이후 l8wt% $Nd_2O_3$첨가시까지는 비정상적 입계성장의 영향으로 감소함을 보이고, 25 wt% 이상 첨가시에는 제2상인 $Nd_2Ti_2O_7$상의 영향으로 다시 증가함을 보였다. 공진주파수의 온도계수($({\tau}_f$)는 $Nd_2O_3$첨가에 따라 최초의 $+68\;ppm/^{\circ}C$에서 30wt% $Nd_2O_3$ 첨가시 $-46\;ppm/^{\circ}C$까지 변화함을 알 수 있었다. $0.3CaTiO_3-0.7(Li_{1/2}Nd_{1/2})TiO_3에\;Nd_2O_3$를 9wt% 첨가하여 $1425^{\circ}C$에서 3시간동안 소결한 시편에서 유전율(${\varepsilon}_r$)은 108, $Q{\cdot}f_{0}(GHz)$값은 3533, 공진주파수의 온도계수(${\varepsilon}_f$)가 $+6\;ppm/^{\circ}C$인 우수한 마이크로파 유전특성을 얻을 수 있었다.

LiNbO$_{3}$의 스트레인광학 효과를 이용한 모드변환형 광여파기 제작에 관한 연구 (A Study on the Fabriation of Mode Convertible Optical Filter Utilizing Strain-optic Effect in LiNbO$_{3}$)

  • 박석봉;장홍식
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권1호
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    • pp.72-78
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    • 1998
  • Polarization mode converters have been produced by utilizing Ti:LiNbO$_{3}$ channel waveguide and strain-optic effect. Shear strain for periodic perturbations of optical channel waveguides and phase matching can be obtained by an evaporated periodic SiO$_{2}$ thin film at 300.deg. C. The electrodes located on the either side of waveguide provide a means to electro-optically tune the wavelength for maximum polarization conversion via the electrooptic effect. The maximum conversion effeciency was observed at 21.deg. C for V=0 and 46.deg. C for V=30V aro the device having 7 .mu.m waveguide wiith and 350 periodic pads. The dependence of the number of pads on conversion efficiency was observed experimentally.fficiency was observed experimentally.

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Y-branch Directional Coupler type Ti: LiNbO3 Optical Switch/Modulator

  • Kim, Chang-Min
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.219-221
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    • 1990
  • Y-branch directional coupler type optical modulators with three different coupling lengths were fabricated on z-cut LiNbO3 and tested at λ-1.3${\mu}{\textrm}{m}$. One device gad an exact coupling length for complete power transfer and two other devices had coupling lengths. It was confirmed that, for dc operation, experimental results agreed well with theoretical results.

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Electro-optic Electric Field Sensor Utilizing Ti:LiNbO3 Symmetric Mach-Zehnder Interferometers

  • Jung, Hong-Sik
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권1호
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    • pp.47-52
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    • 2012
  • The use of a $Ti:LiNbO_3$ symmetric Mach-Zehnder interferometric intensity modulator with a push-pull lumped electrode and a plate-type probe antenna to measure an electric field strength is described. The modulator has a small device size of $46{\times}7{\times}1mm$ and operates at a wavelength of $1.3{\mu}m$. The output characteristic of the interferometer shows the modulation depth of 100% and 75%, and $V_{\pi}$ voltage of 6.6 V, and 6.6 V at the 200 Hz and 1 KHz, respectively. The minimum detectable electric field is ~1.84 V/m, ~3.28 V/m, and ~11.6 V/m, corresponding to a dynamic range of about ~22 dB, ~17 dB, and ~6 dB at frequencies of 500 KHz, 1 MHz and 5 MHz, respectively.

Fiber-to-fiber Total Insertion Loss가 <6d8인 Ti:LiNbO$_3$ 광도파로 Pigtailing 및 도파모드특성

  • 김성구;윤형도;임영민;윤대원;한상필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.73-76
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    • 1997
  • A low loss x-cut LiNbO$_3$ optical waveguide was fabricated by Ti in-diffusion and the guided-mode properties and total insertion loss of pigtailing with polarization maintaining fiber(PMF) were investigated and measured at optical wavelength 15507. For formaing the waveguide, the parameters of diffusion Ti thickness, waveguide line-width, length, diffusion temperature, time and atmosphere were set 1400$\AA$, 8${\mu}{\textrm}{m}$, 3.3cm, 105$0^{\circ}C$, 8 hours and wet bubbled oxygen, respectively. and then After the polishing and pigtailing, it showed that total insertion loss was -4.1dB for TM mode, -5.5dB for TE mode, and mode size, that is, horizontal/vertical sizes were 13.87/18${\mu}{\textrm}{m}$ for TM mode, 9.61${\mu}{\textrm}{m}$/6.5${\mu}{\textrm}{m}$ for TE mode.

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