Kim, Young-Woong;Park, In-Sung;Kim, Young-Bae;Choi, Duck-Kyun
한국결정성장학회지
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제17권5호
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pp.187-191
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2007
The device performance of ZnO-thin film transistors(ZnO-TFTs) with gate dielectrics of $SiO_2,\;SiN_x$ and Polyvinylphenol(PVP) having a bottom gate configuration were investigated. ZnO-TFTs can induce high device performance with low intrinsic carrier concentration of ZnO only by controlling gas flow rates without additional doping or annealing processes. The field effect mobility and on/off ratio of ZnO-TFTs with $SiN_x$ were $20.2cm^2V^{-1}s^{-1}\;and\;5{\times}10^6$ respectively which is higher than those previously reported. The device adoptable values of the mobility of $1.37cm^2V^{-1}s^{-1}$ and the on/off ratio of $6{\times}10^3$ were evaluated from the device with organic PVP dielectric.
The degradation characteristics versus MgO Additive for the ZnO ceramic devices fabricated by the standard ceramic techniques is investigated in this study. It were made these devices be basic Matsuoka's composition. Especially, MgO were added to analyze the degradation characteristics and sintered in air at 1300$^{\circ}C$. The conditions of DC degradation test were 115${\pm}$2$^{\circ}C$ for 12h. Using XRD and SEM, the phase and microstructure of samples were analyzed respectively. The elemental analysis in the microstructures was used by EDS, E-J analysis was used to determine ${\alpha}$ . Frequency analysis was accomplished to understand the relationship between R$\sub$g/ and $R_{b}$ with the electric stress at the equivalent circuit.
The degradation characteristics of MgO additive for the ZnO ceramic devices fabricated by the standard ceramic techniques are investigated in this study. These devices were made from basic Matsuoka's composition. Especially, MgO was added to analyze the degradation characteristics and devices were sintered in air at $1200^{\circ}C$. The conditions of DC degradation test were $115\pm2^{\circ}C$ for 12h. Using XRD and SEM, the phase and microstructure of samples were analyzed, respectively. The elemental analysis in the microstructures was performed by EDS, E-J analysis was used to determine $\alpha$. Frequency analysis was accomplished to understand the relationship between $R_G$ and $R_B$ with the electric stress at the equivalent circuit.
In order to study the influence of post-annealing treatment on the frequency characteristics of the Li doped ZnO(Li:ZnO) FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator) device, we investigated the material and electrical properties of Li:ZnO films in the annealing temperature range from 300 to $500^{\circ}C$. In our samples, as annealing temperature was increased, Li:ZnO films showed the improvement of high c-axis orientation and resistance value with relieved stress and low surface roughness. In addition to, the return loss in the frequency property of fabricated FBAR was improved by annealing treatment from 24.9 to 29.8dB. From experimental results, the optimum post-annealing temperature for FBAR is $500^{\circ}C$ and it can obtain excellent Li:ZnO FBAR performance with stronger c-axis orientation, smoother surface, relieved stress, and lower loss factor.
신뢰성이 우수하며, 소형화가 가능하고, 우수한 열전도도의 은 전극을 이용할 수 있는 LTCC (Low temperature co-fired ceramic) 패키징은 환경 및 열에 약한 플라스틱 패키징을 대체할 것으로 기대받고 있다. 현재 LTCC 패키징의 원료 분말로는 주로 $Al_2O_3$을 사용하는데, 본 연구에서는 $Al_2O_3$보다 열전도도가 2배 우수한 ZnO을 일부 첨가 또는 대체한 조성 변화를 통하여 패키징의 열 특성 변화에 대해 연구하였다. 소량의 ZnO를 첨가하여 열전도도가 최대 25%까지 상승하는 결과가 나타났으며, 이 결과로 LED 수명이 증가할 것으로 예상된다. ANSYS 시뮬레이션 결과 열 유속의 값이 ZnO가 첨가된 경우 최대 56% 증가함을 확인할 수 있었다. 실제 LED 패키징을 제작하여 측정한 결과도 ZnO를 첨가한 LTCC 패키징은 $Al_2O_3$로만 이루어진 패키징보다 열저항이 최대 14.9% 감소하였다.
적색 칼라 필터 재료인 ${\alpha}-Fe_2O_3$가 고온 제조 공정을 거치는 동안 화학적인 안정성에 관해서 연구한 것이다. PDP(Plasma Display Panel)에 있어서 통상적으로 칼라 필터 층의 위에 사용되고 있는 투명 유전체의 경우는 광의 투과도를 높이기 위하여 ZnO를 첨가한다. ZnO가 포함되어 있는 유전체의 경우는 500$^{\circ}$C 이상에서 ${\alpha}-Fe_2O_3$의 열적 안정성을 감소시켜 칼라 필터로서의 기능을 완전히 상실하게 되어 투명하게 된다. 반면에 ZnO가 포함되지 않는 투명 유전체의 경우는 ${\alpha}-Fe_2O_3$가 적색의 색상을 유지하면서 칼라필터로서의 기능을 유지하고 있었다. ${\alpha}-Fe_2O_3$가 칼라 필터로 기능을 유지하기 위해서는 ${\alpha}-Fe_2O_3$와 접촉하는 투명 유전체는 ZnO가 포함되지 않는 투명 유전체를 사용하여 1차 보호막을 형성한 후 그 위에 ZnO가 포함된 투명 유전체층을 형성하면 적색 칼라 필터가 색상을 유지하게 된다.
Both oriented and non-oriented ferroxplana $Co_{1-x}Zn_xZ(Ba_3Co_{2(1-x)}Zn_{2x} Fe_{24}O_{41})$ with x=0.00, 0.45 were prepared by conventional ceramic method. The magnetostrictions of thus prepared specimens were measured by use of the three terminal capacitor device at room temperature. The magnitude of measured values was approximately five times greater than that of ZnY ferroxplana. The easy-magnetization plane at room temperature of both CoZ and Co0.55 $Zn_{0.45}$Z was their basal plane. The magentostrictions in the basal plane and the other planes showed saturated values at magnetic field intensity of about 2Koe and 4Koe, respectively. The magnetostriction constants $K_1, \; K_2, \;K_3\; and\; K_4$ for CoZ were -2.4, -10.5, -5.9 and -45.2$\times10^{-6}$ , while those for $Co_{0.55}Zn_{0.45}Z$ were +0.1, -1.2, -6.3 and -39.0$\times$10^{-6}, , respectively.
ZnO 바리스터는 다결정구조를 가지는 반도체 소자로 결정립과 입계의 미세구조 제어를 통해 비선형적인 전류/전압 특성을 가지기 때문에 서지(surge)전압으로부터 회로를 보호하는 역할을 한다. 이러한 ZnO 바리스터에서 원하는 전기적 물성을 얻기 위해서는 소결 공정에서 미세구조의 제어가 중요하다. 따라서 소결 공정에서 중요한 변수들과 소결체의 전기적 물성인 유전율로 구성된 데이터셋을 정의한 후 실험계획법 기반으로 데이터를 수집했다. 수집된 실험데이터셋을 기계학습 알고리즘에 학습하여 메타모델을 개발했고, 개발된 메타모델에 수치기반 최적화 알고리즘인 HMA(Hybrid Metaheuristic Algorithm)를 적용하여 최대 유전율을 가질 수 있는 공정조건을 도출했다. 이러한 메타모델 기반의 최적화를 다변수 시스템인 세라믹공정에 적용한다면 최소한의 실험만으로 최적 공정조건 탐색이 가능할 것으로 판단된다.
ZnO varistors are characterized by the features of excellent nonlinearity and surge withstand capability. In this paper, in order to investigate the use of ZnO varistor as surge absorption device in low voltage, metal oxide material($TiO_2$) was selected as control material of grain growth. Samples of ZnO varistors were fabricated with varying the contents, and then the microstructures and V-I characteristics were measured. It was observed by SEM that the mean grain size increased with the increase of the additive. From the measurement of V-I characteristics, it was observed that according to the increase of the quantity of $TiO_2$ as additive, the operating voltage was lowered.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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