• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제24권12호
• /
• pp.962-968
• /
• 2011

In this study, we investigated the effects of Mn dopant (0.1~3.0 at% $Mn_3O_4$ sintered at 1000$^{\circ}C$ for 1 h in air) on the bulk trap (i.e. defect) and grain boundary properties of ZnO, ZM(0.1~3.0) using admittance spectroscopy (AS), and impedance-modulus spectroscopy (IS & MS). As a result, three kinds of defect were found below the conduction band edge of ZnO as 0.09~0.14 eV (attractive coulombic center), 0.22~25 eV ($Zn^{{\cdot}{\cdot}}_i$), and 0.32~0.33 eV ($V^{\cdot}_o$). The oxygen vacancy increased with Mn doping. In ZM, an electrically single grain boundary as double Schottky barrier was formed with 0.82~1.0 eV of activation energies by IS & MS. We also find out that the barriers of grain boundary of Mn-doped ZnO (${\alpha}$-factor=0.13) were more stabilized and homogenized with temperature compared to pure ZnO.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.327-340
• /
• 1996

고주파로의 이용한 Czocharalski 법으로 congruent$(R_{m}=R_{c}=0.945)$, stoichiometric$(R_{m}=1,\;R_{c}=0.957)$, Li-rich$(R_{m}=1.202,\;R_{c}=0.989)$, congruent한 조성에 $K_{2}O$를 6 wt% 첨가한 $LiNbO_{3}$ 등의 순수한 단결정들과 congruent한 조성에 Mg와 Mn을 불순물로 첨가한 $LiNbO_{3}:Mn(0.1\;mole%),\;LiNbO_{3}:Mg(4.5,\;6.0,\;10.0\;mole%),\;LiNbO_{3}:(Mg(4.5,\;6.0,\;10.0\;mole%)+Mn(0.1\;mole%))$ 단결정들을 결정의 c.축 방향으로 성장시켰다. 실온데서 UV 스펙트럼과 IR 스펙트럼을 측정한 결과 UV 흡수단과 $OH^{-}$ 흡수 스펙트럼은 [Li]/[Nb] 비에 따라 변화한다. 또 첨가한 Mg, Mn 불순물들의 영향을 받는데 UV 흡수단의 위치와 $OH^{-}$ 흡수 스펙트럼의 위치, 모양이 Mg의 첨가량에 크게 의존하며 이는 Mg의 첨가량에 따라 이 이온의 결정내 위치가 달라지기 때문이다. 순수한 단별정들에 대한 $OH^{-}$ 흡수 스펙트럼을 Gaussian 선모습 함수를 써서 3, 5 개의 성분 스펙트럼으로 분해한다. 이 결과를 설명하기 위한 $LiNbO_{3}$ 단결정내의 배내, 배외 결함 구조에 대한 논의로 부터 Li 빈자리 모델이 결함 구조를 설명하는데 적합하다는 결론을 내렸고 이들 불순물 이온의 결정내의 위치도 정한다. 또한 결함 구조에 대한 본 연구의 결론을 이용하여 최근의 다른 연구자들의 실험 결과도 설명한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.882-889
• /
• 2011

In this study, we have investigated the effects of Co doping on I-V curves, bulk trap levels and grain boundary characteristics of ZnO-$Bi_2O_3$ (ZB) varistor. From I-V characteristics the nonlinear coefficient (a) and the grain boundary resistivity (${\rho}_{gb}$) decreased as 32${\rightarrow}$22 and 18.4${\rightarrow}0.6{\times}10^9{\Omega}cm$ with sintering temperature (900~1,300$^{\circ}C$), respectively. Admittance spectra and dielectric functions show two bulk traps of zinc interstitial, $Zn_i^{{\cdot}{\cdot}}$(0.16~0.18 eV) and oxygen vacancy, $V_o^{{\cdot}}$ (0.28~0.33 eV). The barrier of grain boundaries in ZBCo (ZnO-$Bi_2O_3-Co_3O_4$) could be electrochemically single type. However, its thermal stability was slightly disturbed by ambient oxygen because the apparent activation energy of grain boundaries was changed from 0.93 eV at the 460~580 K to 1.13 eV at the 620~700 K. It is revealed that Co dopant in ZB reduced the heterogeneity of the barrier in grain boundaries and stabilized the barrier against the ambient temperature.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제13권3호
• /
• pp.248-252
• /
• 1992

$ZrO_2-dopedYb_2O_3solid$ solutions containing 1, 3, 5, 7 and 9 mol% $ZrO_2were$ synthesized from spectroscopically pure $Yb_2O_3$ and $ZrO_2$ powders and found to be rare earth C-type structure by XRD technique. Electrical conductivities were measured as a function of temperatures from 700 to $1050^{\circ}C$ and oxygen partial pressures from 1${\times}$$10^-5$ to 2${\times}$ $10^-1$atm. The electrical conductivities depend simply on temperature and the activation energies are determined to be 1.56-1.68 $_eV$. The oxygen partial pressure dependence of the electrical conductivity shows that the conductivity increases with increasing oxygen partial pressure, indicating p-type semiconductor. The $PO_2$ dependence of the system is nearly power of 1/4. It is suggested from the linearity of the temperature dependence of electrical conductivity and only one value of 1/n that the solid solutions of the system have single conduction mechanism. From these results, it is concluded that the main defects of the system are negatively doubly charged oxygen interstitial in low. $ZrO_2doping$ level and negatively triply charged cation vacancy in high doping level and the electrical conduction is due to the electronic hole formed by the defect structure.

• 대한화학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.236-245
• /
• 1981

순수한 $SrTiO_3$ 및 Ni 도프된 $SrTiO_3$ 단결정을 산화하여 700∼$1200^{\circ}C$ 및 $10^{-8}\;{\sim}\;10^{-1}$ atm의 온도 및 산소압력에서 산소압력의 함수로서 전기전도도를 측정하였다. 일정한 산소압력에서 전기전도도 값을 온도의 역수에 대하여 도시한 결과 직선관계를 나타내었으며 그 기울기로 부터 구한 활성화 에너지 값들은 순수한 $SrTiO_3$,에 대하여 1.34eV이며 Ni-doped $SrTiO_3$에 대하여 1.06eV이다. 일정한 온도에서 전기전도도 값을 산소분압에 대하여 도시한 결과 주어진 온도 범위에서 전기전도도의 산소압력 의존도가 -1/5.6${\sim}$-1.62로 나타났다. 실험치와 이론적으로 해석한 전기전도도의 산소 압력 의존성으로 부터 산소공위결합모델을 산화된 $SrTiO_3$와 Ni-doped $SrTiO_3$ 단결정에 이용할 수 있음을 알게 되었다. 주어진 온도 및 산소압력 범위에서 전기전도 메카니즘이 각각 제안되었다.