• 제목/요약/키워드: polarization switching

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$LiNbO_3$ 강유전체 박막을 이용한 저전압용 MFS 디바이스의 특징 (Properties of Low Operating Voltage MFS Devices Using Ferroelectric $LiNbO_3$ Film)

  • 김광호;정순원;김채규
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권11호
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    • pp.27-32
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    • 1999
  • 고온 열처리 시킨 $LiNbO_3/Si$(100) 구조를 이용한 MFS 디바이스를 제작하여 비휘발성 메모리 동작을 확인하였다. 제작한 트랜지스터의 선형영역에서 산출한 전계효과 이동도와 상호 컨덕턴스는 각각 약 $600cm^2/Vs$ 및 0.16mS/mm 이었다. 0.5V의 게이트 전압(즉, read 전압)에서 측정한 드레인 전류의 온/오프 비는 $10^4$배 이상이었다. 분극반전에 사용한 전압은 ${\pm}3V$ 이하로 매우 낮아 이는 저소비전력용 집적회로에 적용시키기에 기대가 된다. 세게 도핑시킨 반도체위에 제작한 MFS 커패시터는 500kHz의 바이폴라 전압펄스(peak-to-peak 6V, 50% duty cycle) 측정으로 $10^{10}$ cycle 까지도 분극의 열화현상이 없는 양호한 특성을 얻었다.

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LSMCD 공정으로 제조한 SBT 박막의 Sr/Ta 몰비에 따른 강유전 특성 (Effect of Sr/Ta mole ratio on the ferroelectric properties of SBT thin films fabricated by LSMCD process)

  • 박주동;김지웅;오태성
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.360-366
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    • 2000
  • LSMCD (Liquid Source Misted Chemical Deposition)공정으로 Sr/Ta몰비 0.35~0.65 조성범위에서 150 nm 두께의 $Sr_xBi_{2.4}Ta_2O_9$ (SBT)박막을 제조하여, Sr/Ta몰비에 따른 결정상과 미세구조, 강유전 특성 및 누설전류 특성을 분석하였다. LSMCD 공정으로 제조한 SBT박막은 Sr/Ta 몰비 0.425의 조성에서 최적의 강유전 특성을 나타내어 $\pm$5 V의 구동전압 인가시 15.01 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 잔류분극 $2P_{r}$과 41kV/cm의 항전계 $E_{c}$를 나타내었다. LSMCD공정으로 제조한 Sr/Ta 몰비 0.35~0.5 범위의 SBT 박막은 100 kV/cm의 전기장 하에서 $10^{-5}$A/$\textrm{cm}^2$ 미만의 낮은 누설전류 밀도를 나타내었으며, $\pm$5V의 구동전압 인가시 $10^{10}$회의 스위칭 후에도 잔류분극 감소가 1% 미만인 우수한 분극피로 특성을 나타내었다.

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Ferroelectric $SrBi_2Ta_2O_9$ Thin Films by Liquid-Delivery Metalorganic Chemical Vapor Deposition using $Sr[Ta(OEt)_5(dmae)]_2$ and $Bi(C_6H_5)_3$

  • Shin, Wonng-Chul;Choi, Kyu-Jeong;Park, Chong-Man;Yoon, Soon-Gil
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권3호
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    • pp.219-223
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    • 2000
  • The ferroelectric SBT films were deposited on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrates by liquid injection metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) with single-mixture solution of Sr[Ta(OEt)$_5$(dmae)]$_2$and Bi(C$_6$ 6/H$_5$)$_3$. The Sr/Ta and Bi/Ta ratio in SBT films depended on deposition temperature and mol ratio of precursor in the single-mixture solution. At the substrate temperature of 40$0^{\circ}C$, Sr/Ta and Bi/Ta ratio were close to 0.4 and 1 at precursor mol ratio of 0.5~1.0, respectively. As-deposited film was amorphous. However, after annealing at 75$0^{\circ}C$ for 30 min in oxygen atmosphere, the diffraction patterns indicated polycrystalline SBT phase. The remanent polarization (Pr) and coercive field (Ec) of SBT film annealed at 75$0^{\circ}C$ were 4.7$\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 115.7kV/cm at an applied voltage of 5V, respectively. The SBT films annealed at 75$0^{\circ}C$ showed practically no polarization fatigue up to 10$^10$ switching cycles.

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Antiferroelectric Liquid Crystal from Bent-Core Molecule with Vinyl End Group

  • Lee, Chong-Kwang;Kwon, Soon-Sik;Kim, Tae-Sung;Shin, Sung-Tae;Choi, Hong;Choi, E. Joon;Kim, Sea-Yun;Zin, Wang-Choel;Kim, Dae-Choel;Chien, Liang-Chy
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권8호
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    • pp.1171-1176
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    • 2004
  • Three banana-shaped achiral compounds, 4-chloro-1,3-phenylene bis [4-{4-(undecenyloxy)phenyl imino-methyl} benzoate] derivatives, were synthesized with variation of a substituent (x=H, F, Cl); their antiferro-electric properties are described. The smectic mesophases, including a switchable chiral smectic C(Sm $C^{\ast}$) phase, were characterized by differential scanning calorimetry, polarizing optical microscopy, triangular wave method, and X-ray diffractometry. The presence of vinyl groups at the terminals of linear side wings in the banana-shaped achiral molecules induced a decrease in melting temperature and formation of the switchable Sm $C^{\ast}$ phase in the melt. The smectic phase having a lateral fluorine-substituent at 3-position of the Schiff's base moiety showed antiferroelctric switching, and the value of spontaneous polarization on reversal of an applied electric field was 250 nC/$cm^2$ .

Pb(Zr0.8Ti0.2)O3강유전 음극에서 비대칭 전극구조가 전자 방출 특성에 미치는 영향 (Effect of Asymmetric Electrode Structure on Electron Emission of the Pb(Zr0.8Ti0.2)O3 Ferroelectric Cathode)

  • 박지훈;김용태;윤기현;김태희;박경봉
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.92-98
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    • 2002
  • Pb(Zr$_{0.8}$Ti$_{0.2}$)O$_3$강유전체 음극의 상부 전극 크기를 변화시키며(500$mu extrm{m}$~900$\mu\textrm{m}$)비대칭 전극 구조에서의 전자 방출에 대하여 연구하였다. 펄스 전기장을 가했을 때 나타나는 분극 반전에 의한 전류 밀도는 상부 전극 크기를 감소시킴에 따라 증가하였다. 이것은 비대팅 전극 구조에 의해 강유전체 표면에서 stray-field가 발생하고, stray field가 전극의 모서리 부근의 강유전체 표면 하부에도 분극 반전을 발생시켰기 때문이다. 전기장 전산모사를 통하여 이러한 stay-field의 존재 가능성을 예측할 수 있었고, 분극 반전에 의한 전류 밀도 측정 결과 stray-field가 미치는 거리는 약 11-l4$\mu\textrm{m}$이었다. 전자방출의 문턱전계는 항전계 의 약 3배인 61-68kV/cm이었으며, 문턱전계가 단순히 강유전체의 항전계에 의해 결정되는 것이 아니라, 강유전 음극의 구조에 의해 결정되는 stray-field의 세기와 stray-field가 미치는 거리에 영향을 받음을 전산모사를 통해 예측할 수 있었다.

Induction of heme oxygenase-1 with dietary quercetin reduces obesity-induced hepatic inflammation through macrophage phenotype switching

  • Kim, Chu-Sook;Choi, Hye-Seon;Joe, Yeonsoo;Chung, Hun Taeg;Yu, Rina
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제10권6호
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    • pp.623-628
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    • 2016
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Obesity-induced steatohepatitis accompanied by activated hepatic macrophages/Kupffer cells facilitates the progression of hepatic fibrinogenesis and exacerbates metabolic derangements such as insulin resistance. Heme oxyganase-1 (HO-1) modulates tissue macrophage phenotypes and thus is implicated in protection against inflammatory diseases. Here, we show that the flavonoid quercetin reduces obesity-induced hepatic inflammation by inducing HO-1, which promotes hepatic macrophage polarization in favor of the M2 phenotype. MATERIALS/METHODS: Male C57BL/6 mice were fed a regular diet (RD), high-fat diet (HFD), or HFD supplemented with quercetin (HF+Que, 0.5g/kg diet) for nine weeks. Inflammatory cytokines and macrophage markers were measured by ELISA and RT-PCR, respectively. HO-1 protein was measured by Western blotting. RESULTS: Quercetin supplementation decreased levels of inflammatory cytokines ($TNF{\alpha}$, IL-6) and increased that of the anti-inflammatory cytokine (IL-10) in the livers of HFD-fed mice. This was accompanied by upregulation of M2 macrophage marker genes (Arg-1, Mrc1) and downregulation of M1 macrophage marker genes ($TNF{\alpha}$, NOS2). In co-cultures of lipid-laden hepatocytes and macrophages, treatment with quercetin induced HO-1 in the macrophages, markedly suppressed expression of M1 macrophage marker genes, and reduced release of MCP-1. Moreover, these effects of quercetin were blunted by an HO-1 inhibitor and deficiency of nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) in macrophages. CONCLUSIONS: Quercetin reduces obesity-induced hepatic inflammation by promoting macrophage phenotype switching. The beneficial effect of quercetin is associated with Nrf2-mediated HO-1 induction. Quercetin may be a useful dietary factor for protecting against obesity-induced steatohepatitis.

Dependence of Poling Field on Pyroelectric Property of $Pb_{0.9}La_{0.1}TiO_3$ Ceramics

  • D. J. You;B. S. Kang;Park, S. K.
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권3호
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    • pp.291-295
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    • 2000
  • The pyroelectric property of $Pb_{0.9}La$_{0.1}TiO_3$ceramics in a range of 1.3-4.1$\mu\textrm{m}$, fabricated by conventional solid sintering, was investigated as a function of poling field. The pyroelectric of the 4.1$\mu\textrm{m}$ of $Pb_{0.9}La$_{0.1}TiO_3$ceramics is higher than that of the 1.3$\mu\textrm{m}$ and 1.7$\mu\textrm{m}$ of $Pb_{0.9}La$_{0.1}TiO_3$ceramics at a low poling field and the pyroelectric coefficient is 25nC/$\textrm{cm}^2$K at a 4kV/mm poling field in every grain size. In order to explain this phenomenon, the intrinsic and extrinsic effects in view of the definition of the pyroelectric coefficient are introduced. The intrinsic and extrinsic effects on the pyroelectric property were investigated by measuring the tetragonal ratio and the $I_{002}$ with temperature with high temperature X-ray diffractometer. The change of spontaneous polarization and the $90^{\circ}$domain wall motion with temperature in the 1.3$\mu\textrm{m}$ and 4.2$\mu\textrm{m}$ of $Pb_{0.9}La$_{0.1}TiO_3$ceramics have no effects on the pyroelectric coefficient. In our study, it can be seen that the pyroelectric coefficient is related to the quantity of $180^{\circ}$domain switching after poling treatment.

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ITO 기판에 제작된 PLZT 박막의 후열처리 온도에 따른 전기적 특성평가 (The electrical properties of PLZT thin films on ITO coated glass with various post-annealing temperature)

  • 차원효;윤지언;황동현;이철수;이인석;손영국
    • 한국진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.28-33
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    • 2008
  • R.F 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 Indium tin oxide(ITO)가 증착된 유리기판 위에 PLZT ($Pb_{1.1}La_{0.08}Zr_{0.65}Ti_{0.35}O_3$) 박막을 제작하였다. 기판온도를 $500^{\circ}C$로 고정하여 증착한 후 급속열처리 방법으로 다양한 온도 ($550-750^{\circ}C$)에서 후열처리 하였다. 후열처리온도의 변화에 따른 PLZT 박막의 결정학적 특성을 X선 회절법을 통하여 분석하였고 원자간력 현미경을 이용하여 박막의 표면 상태를 관찰하였다. 또한 precision material analyzer 을 이용하여 분극이력곡선과 피로특성을 측정하였다. 후 열처리 온도가 증가함에 따라 잔류분극 값(Pr)은 $10.6{\mu}C/cm^2$ 에서 $31.4{\mu}C/cm^2$로 증가하였으며 항전계(Ec)는 79.9 kV/cm에서 60.9 kV/cm로 감소하는 경향을 보였다. 또한 피로특성의 경우 1MHz 주파수에서 ${\pm}5V$의 square wave를 인가하여 측정한 결과 $700^{\circ}C$에서 후열처리한 시편의 경우 $10^9$회 이상의 분극반전을 거듭하였을 때 분극값이 15% 감소하는 결과를 나타내었다.

페로브스카이트 구조를 가지는 CoFeX3(X = O, F, S, Cl) 합금의 자성과 전자구조에 대한 제일원리계산 (First Principle Studies on Magnetism and Electronic Structure of Perovskite Structured CoFeX3 (X = O, F, S, Cl))

  • 제갈소영;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.179-184
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    • 2016
  • 스핀전달토크(Spin-Transfer Torque: STT) MRAM의 상용화를 위해서는 낮은 반전전류와 높은 열적 안정성을 동시에 만족해야 하고, 이를 위해서는 큰 스핀 분극, 강한 수직자기이방성 에너지을 가지는 물질이 요구된다. 본 연구에서는 STT-MRAM에 적합한 물질로 알려진 B2 CoFe 면심에 X(O, F, S, Cl) 원자가 위치한 $CoFeX_3$ 합금의 전자구조와 자기결정이방성(Magnetocrystalline anisotropy: MCA) 에너지를 계산하였다. X 원자가 F나 Cl일 때는 페르미 준위에서의 스핀 분극율이 각각 97 %, 96 %로, 반쪽 금속에 근접한 전자구조를 가짐을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 표면이 Co 원자로 끝나는 5층 박막은 모든 X에 대해 수직 자기이방성를 가졌으며, 특히 $CoFeCl_3$의 자기이방성 에너지는 약 1.0 meV/cell로 상당히 컸다. 따라서 6, 7 족 원소를 잘 활용하면 높은 스핀 분극율과 강한 수직 자기이방성를 동시에 가지는 물질을 제조할 수 있게 되어 STT-MRAM의 상용화에 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

Low Temperature Processing of $SrBi_2Ta_2O_9$ Thin Films

  • Choelhwyi Bae;Lee, Jeon-Kook;Park, Dongkyun;Jung, Hyung-Jin
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권2호
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    • pp.110-115
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    • 2000
  • $SrBi_2Ta_2O_9$ thin films were deposited at room temperature on the usual (111) oriented Pt bottom electrodes using r.f. magnetron sputtering, and then post-annealed at 650-$800^{\circ}C$ for 30min in oxygen flow. Low temperature processing which shows the preferred oriented SBT thin films was obtained by controlling the sputtering pressure and/or Sr content in target. The orientation and grain growth behavior of SBT thin films were dependent on Sr contents in films. With increasing the excess Bi content up to 50% in SBT thin films, it was possible to lower the onset temperature of grain growth. The c-axis preferred oriented SBT thin films were well-grown under the condition of low post-annealing($650^{\circ}C$) by lowering post-annealing pressure. After $10^{11}$ switching cycles, no polarization degradation was observed in both preferred oriented SBT capacitors.

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