• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.43 no.11 s.294
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• pp.715-723
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• 2006

Perovskite oxide materials are very important for the electronics industry, because they exhibit promising properties. With an interest in the obvious applications, significant effort has been invested in the growth of highly crystalline epitaxial perovskite oxide thin films in our laboratory. And the desired structure of films was formed to achieve excellent properties. $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) superconducting thin films were simultaneously deposited on both sides of 3 inch wafer by inverted cylindrical sputtering. Values of microwave surface resistance R$_2$ (75 K, 145 GHz, 0 T) smaller than 100 m$\Omega$ were reached over the whole area of YBCO thin films by pre-seeded a self-template layer. For implementation of voltage tunable high-quality varactor, A tri-layer structured SrTiO$_3$ (STO) thin films with different tetragonal distortion degree was prepared in order to simultaneously achieve a large relative capacitance change and a small dielectric loss. Highly a-axis textured $Ba_{0.65}Sr_{0.35}TiO_3$ (BST65/35) thin films was grown on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate for monolithic bolometers by introducing $Ba_{0.65}Sr_{0.35}RuO_3$ (BSR65/35) thin films as buffer layer. With the buffer layer, the leakage current density of BST65/35 thin films were greatly reduced, and the pyroelectric coefficient of $7.6\times10_{-7}$ C $cm^{-2}$ $K^{-1}$ was achieved at 6 V/$\mu$m bias and room temperature.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.42 no.2 s.273
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• pp.132-139
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• 2005

Sintering behavior of $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$ with a Pb-based glassceramics frit were investigated in order to understand an effect of glassceramics as a low temperature sintering agent on dielectric ceramics. A green sheet form was fabricated through tape casting method with the glassceramic fut added $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$. The dispersion properties, rheological properties and final density of dielectric composit slurry as a function of amount and composition of organic additives was examined. The dispersants' addition was effective in controlling dispersion of the ceramics in solution. The addition of excessive dispersant showed adverse effect on dispersion. The prepared slurries, containing ceramic : powders, glass-ceramics and various kinds of organic viechles, exhibited typical shear thinning behavior. The best properties of tape casting appeared powder to solvent ratio 65 : 35 and amount of the binder 6 wt$\%$ and plasticizer 3 wt$\%$. The viscosity of the slurry was 677 cps and green/sintered density in the tape was $3.3 g/cm^3,\;5.56 g/cm^3$ respectively.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.3
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• pp.212-217
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• 2000

Dielectric thin films for TFT(thin film transistor)s, such as silicon nitride$(Si_3N_4)$ and silicon oxide$(SiO_2)$, are usually deposited at $200~300^{\circ}C$. In this study, authors have tried to form dielectric films not by deposition but by oxidation with ECR(Electron Cyclotron Resonance) oxygen plasma, to improve the interface properties was not intensionally heated during oxidation. THe oxidation was performed consecutively without breaking vacuum after the deposition of a-Si: H films on the substrate to prevent the introduction of impurities. In this study, especially pulse mode of microwave power has been firstly tried during FCR oxygen plasma formation. Compared with the case of the continuous wave mode, the oxidation with the pulsed ECR results in higher quality silicon oxide$SiO_X$ films in terms of stoichiometry of bonding, dielectric constants and surface roughness. Especially the surface roughness of the pulsed ECR oxide films dramatically decreased to one-third of that of the continuous wave mode cases.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.2
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• pp.117-121
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• 2001

본 연구에서는 Zr $O_2$첨가가 Ba(Zn$_{1}$3/Ta$_{2}$3/) $O_3$(BZT)세라믹의 구조와 고주파 유전특성에 미치는 영향을 조사하였다. 모든 시료에서 $Ba_{5}$Ta$_4$ $O_{15}$ 이차상이 발견되었으며 Zr $O_2$의 첨가량이 증가하면 $Ba_{5}$Ta$_4$ $O_{15}$ 상의 양은 감소하였다. 반면에 Zr $O_2$의 첨가량이 1.5 mol% 이상인 시료에서는 $Ba_{0.5}$Ta $O_3$상이 발견되었다. BZT의 입자 크기는 약 1$mu extrm{m}$ 정도였지만, Zr $O_2$를 첨가하면 입자 크기가 증가하였다. SEM 및 TEM 분석에 의하여 Zr $O_2$가 첨가되면 액상이 존재하는 것을 알 수 있었으며, 이로 인하여 입자가 성장되는 것이 발견되었다. 시편의 밀도는 소량의 Zr $O_2$를 첨가하면 증가하지만 Zr $O_2$첨가량이 증가하면 감소하였다. 유전율은 모든 시료가 27에서 30 사이의 값을 가지고 있었다. 공진주파수 온도계수는 소량의 Zr $O_2$을 첨가하였을 때는 변화하지 않았지만 첨가량이 2.5 mol% 이상에서는 증가하였다. Q$\times$f 값은 Zr $O_2$을 첨가하면 증가하였고, 입자 성장이 완료되는 조성에서 최대 값을 보였다. 본 연구에서는 Zr $O_2$를 2.0 mol% 첨가하고 15$50^{\circ}C$에서 10시간 소결한 시료에서 최대의 Q$\times$f 값(164,000)을 얻을 수 있었다.다.다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.12
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• pp.1234-1239
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• 1999

Electromagnetic wave asorbing properties of the $Ni_{0.5}-Zn_{0.4}-X_{0.1}{\cdot}Fe_2O_4$, where X was replaced by substitution elements Cu, Mg, Mn, have been studied. The structure, shape, size and magnetic properties of the $Ni_{0.5}-Zn_{0.4}-X_{0.1}{\cdot}Fe_2O_4$ were analyzed by XRD, SEM, VSM. The relative complex permittivity, permeability, and electromagnetic wave absorbing properties were measured by Network Analyzer. The structure, shape, size and magnetization value of the $Ni_{0.5}-Zn_{0.4}-X_{0.1}{\cdot}Fe_2O_4$ were found to be similar in spite of substitution elements. The coercive force and hysteresis-loss showed maximum value when Mg was substituted for X. The dielectric loss(${\varepsilon}_r"/{\varepsilon}_r'$) was found to be maximum value when Mn was substituted for X. Also the magnetic loss(${\mu}_r"/{\mu}_r'$} was found to be maximum with Cu substitution. The electromagnetica wave absorbing property of the $Ni_{0.5}-Zn_{0.4}-X_{0.1}{\cdot}Fe_2O_4$-Rubber composite with 4mm thickness was excellent as over - 40dB at 9GHz, and the $Ni_{0.5}-Zn_{0.4}-X_{0.1}{\cdot}Fe_2O_4$-Rubber composite with 8mm thickness was over-40dB at 2GHz. Those composites also showed superior microwave absorbing properties.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.20 no.4
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• pp.143-148
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• 2010

This study examined the effects of sheet thickness on electromagnetic wave absorption characteristics and internal microstructure in 92.6%Fe-6.5%Si-0.9%Cr (wt%) alloy flakes/polymer composite sheets available for quasi-microwave band. The composite sheets with the thickness of 0.3, 0.4 and 0.5 mm were prepared by tape casting. A significant decrease in transmission parameter $S_{21}$ and a large increase in power loss were observed for the thick composite sheet in the frequency range of 1~5 GHz. However the permeability properties were not affected by thickness variation, while the imaginary part of complex permittivity increased with the increase of sheet thickness at 1~5 GHz. The enhanced electromagnetic wave absorption characteristics in the thicker composite sheets was attributed to the changed microstructure and the higher dielectric loss.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.772-775
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• 2004

본 논문에서는 $B_2O_3$ 첨가가 Ba$(Mg_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ (BMT)의 유전특성 및 미세구조의 변화에 미치는 영향에 대해 연구하였다 $B_2O_3$가 소량 첨가되었을 때는 결정립의 성장을 야기하여 치밀한 미세구조를 보였지만, 다량이 첨가된 경우 비정상 결정립 성장을 야기하여 치밀화가 떨어지는 미세구조를 보임과 동시에 $Ba_3Ta_5O_{15}$의 2차상을 형성했다. 이는 소량의 $B_2O_3$ 첨가가 유전특성의 향상을 가져왔지만, 다량의 첨가는 오히려 특성의 악화를 가져온 결과의 원인이라 생각된다. 0.5mol%의 $B_2O_3$를 첨가하여 $1500^{\circ}C$에서 6시간 소결한 경우 ${{\varepsilon}_r}=24$, $Q{\times}f=210,000GHz$의 유전 특성 값과 $4.74ppm/^{\circ}C$의 $T_{cf}$ 값을 얻었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.10
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• pp.1041-1046
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• 1999

(Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)$TiO_4$세라믹스와 소결조제로서 ($B_2$$O_3$.Li$_2$O)의 첨가에 따른 마이크로파 유전특성 및 미세구조에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 1.0 mol.% $Sb_2$O(sub)5를 첨가하고 130$0^{\circ}C$에서 5시간 소결한 (Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)$TiO_4$세라믹스의 경우 ($B_2$$O_3$.Li$_2$O)첨가량 증가에 따라 치밀화 및 결정립 성장에 의해 유전상수와 Q.f값은 증가하여 첨가량이 0.35wt.%에서 최대값인 38과 59,000을 각각 나타내었으며, 0.50wt.% 이상 첨가한 경우에서는 제 2상의 생성으로 인하여 감소하였다. 1.0 mol% Sb$_2$O(sub)5와 0.35wt.% ($B_2$$O_3$.$Li_2$O)를 첨가한 (Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)TiO$_4$세라믹스를 125$0^{\circ}C$와 135$0^{\circ}C$에서 5시간 소결한 경우에는 각각 미반응 TiO$_2$의 존재와 과대입자성장에 의한 결정립내기공의 생성으로 인하여 마이크로파 유전특성은 저하되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.105-105
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• 2000

현재 급격히발전하는 이동통신기술로 미루어 보아 앞으로는 모든 정보통신이 무선통신으로 이루어질 것이다. 그런데 무선통신은 이동성과 대용량의 정보전송에 초점을 맞추어 발전하고 있다. 많은 정보량을 전달하기 위해서 현재 사용되는 주파수 대역보다 고주파의 전파가 사용되어야 한다. 또한 이동성을 향상시키기 위해서는 통신기기의 소형화를 이루어야 하고 그러기 위해서 궁극적으로 모든 소자를 하나의 칩(chip)으로 집적화하는 것이 필요하다. 따라서 벌크상태로 사용되고 있는 유전체 공진기를 소형화, 즉 박막화해야만 한다. 결국 유전체 박막의 마이크로파 대역에서의 유전특성을 연구하고 그 특성을 향상시켜야만 한다. 통신기기에서 사용되는 유전체 공진기는 소형화를 위해 높은 유전율과 낮은 유전손실(tan$\delta$), 즉 높은 품질계수 (Q)를 가져야 한다. 마이크로파 대역에서 사용되고 있는 유전체 중에서 TiO2는 벌크 상태의 rutile 상에서 100정도의 높은 유전율과, 4 GHz에서 10,000 정도의 높은 품질계수를 나타낸다고 보고되어 있다. 따라서 본 연궁서는 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 연구하였고 anatase 박막의 유전특성도 측정하였다. TiO2 박막을 RF magnetron reactive sputtering 방법으로 Ar (15 sccm)과 O2 (1.5 sccm) 기체를 사용하여 상온에서 증착하였다. 4mTorr의 증착압력에서 안정한 rutile 박막을 얻었고, 15 mTorrdo서 준안정한 anatase 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 그 중간의 압력에서 두 상이 혼합된 박막이 증착되었다. 위와 같은 방법으로 형성한 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 측정하기 위해 마이크로스트립 링공진기 (microstrip ring resonator)를 제작하였다. 마이크로스트립 링 공진기는 링의 원주길이가 전자기파 파장길이의 정수배가 되면 공진이 일어나는 구조이다. Fused quartz를 기판으로 하여 증착압력을 변수로 하여 TiO2 박막을 증착하였다. 그리고 그 위에 은 (silver)을 사용하여 링 패턴을 형성하였다. 이와 같이 공진기를 제작하여 network analyzer (HP 8510C)로 마이크로파 대역에서의 공진특서을 측정하였다. 공진특성으로부터 전체 품질계수와 유효유전율, 그리고 TiO2 박막의 품질계수를 얻어내었다. 측정결과 rutile에서 anatase로 박막의 상이 변할수록 유전율은 감소하고 유전손실은 증가하는 결과를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.679-683
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• 2004

[ $BaO-Sm_2O_3-4TiO_2$ ] 세라믹을 LTCC용 재료로 사용하기 위해 $B_2O_3$와 CuO를 소결조제로 첨가하여 소결온도를 낮추었다. 10.0 mol%의 $B_2O_3$만을 첨가하였을 경우 $1000^{\circ}C$에서 2시간 소결시 er=72.23, Qf=4,050GHz, ${\tau}f=-0.574ppm/^{\circ}C$의 우수한 유전 특성값을 얻을 수 있었지만, $960^{\circ}C$이하에서는 소결이 잘 이루어지지 않았다. $B_2O_3$와 CuO를 동시에 소결조제로 첨가하였을 경우에는 $900^{\circ}C$에서 2시간 소결시 10.0 mol% $B_2O_3$, 15.0 mol% CuO의 첨가조성에서 ${\varepsilon}r$=70.09, Qf=4,728GHz의 우수한 유전특성을 보여 고유전율을 가진 저온 동시 소결용 재료로서의 가능성을 보여주었다. 이처럼 BaO-$Sm_2O_3-4TiO_2$ 세라믹의 소결온도를 낮출 수 있었던 요인은 소결온도보다 용융점이 낮은 2차상들이 액상을 형성하여 액상소결이 진행되었기 때문이며 이때 소결에 기여한 이차상들은 결정화되지 못하고 비정질 상태로 남아있는 것으로 추정된다.