• The Korean Journal of Ceramics
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• 제6권3호
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• pp.206-208
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• 2000

0.65 mol% MgO-doped LiNbO$_3$single crystals were grown by CZ method. The obtained single crystals were colorless and transparent. Noncritically phase-matched second harmonic generation (SHG) of 532-nm radiation from 1064-nm in MgO-doped LiNbO$_3$has been investigated by using pulsed Nd:YAG laser. The phase-matching temperature was room temperature. SHG conversion efficiencies were typically achieved higher than 50% at the phase-matching temperature with no photorefractive damage in the region of fundamental power density which was used in this experiment. The thermo-birefringence coefficient and the electro-birefringence coefficient of SHG were calculated from the temperature phase-matching profile with the electric field.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권3호
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• pp.85-91
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• 1999

재현성 있는 H:LiNbO\sub 3\ 광변조기의 제작을 위해 기존 광변조기에서 사용되는 Au/Cr/SiO\sub 2\ 전극구조 대신 상온에서 버퍼층 및 전극공정이 가능하고, 광대역 설계에도 유리하도록 새로운 Cu/parylene 전극구조를 사용한 광변조기의 설계 및 제작을 수행하였다. 이를 위해 유한요소법을 이용한 광변조기의 해석 및 설계, 소자제작을 위한 저손실 1550m H:LiNbO\sub 3\ 광도파로 공정, parylene 박막증착 및 CPW 전극형성 등의 단위 공정들을 확립하였다. 이러한 소자설계 기술 및 단위공정들의 결합을 통해 parylene 버퍼층구조 H:LiNbO\sub 3\ 광변조기 내부칩을 제작하였고, 저주파 구동특성 측정시스템을 통해 변조특성을 확인하였다. 특히 Cu/parylene 전극공정 전·후의 광도파로 특성이 일정하게 유지됨으로서 재현성 있는 소자제작이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.131-134
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• 2002

The effect of the addition on the densification, low temperature sintering, and microwave dielectric properties of the Ca[($Li_{1/3}Nb_{2/3}$)$_{1-x}$$Ti_{x}$]$O_{3-{\delta}}$/(CLNT) was investigated. $Bi_2O_3$ additives improved the dencification and reduced the sintering temperature from $1150^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$ of CLNT microwave dielectric ceramics. As increasing $Bi_2O_3$ contents, the dielectric constants and bulk density were increased. The quality factor, however, was decreased slighty. The temperature coefficients of the resonant frequency shifted positive value as increasing $Bi_2O_3$ contents. The dielectric properties of Ca[($Li_{1/3}Nb_{2/3}$)$_{1-x}$$Ti_{x}$]$O_{3-{\delta}}$ and Ca[($Li_{1/3}Nb_{2/3}$)$_{0.8}Ti_{0.2}$]$O_{3-{\delta}}$ with 5wt% $Bi_2O_3$ sintered at $900^{\circ}C$ for 3h were $\varepsilon_{r}$=20, 35 Q.$f_{0}$=6500, 11,000 GHz, $\tau_{f}$=4, 13 ppm/$^{\circ}C$, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.260-260
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• 2007

강유전성 세라믹스 재료로써는 PZT계열의 세라믹재료가 널리 쓰이고 있다. 이는 우수한 유전 및 압전특성을 가지고 있으나, PbO을 다량 함유하고 있어 $1000^{\circ}C$이상에서 PbO가 급격하게 휘발되는 성질에 따라서 조성의 변동이 생겨 재현성이 어려우며 이를 방지하기 위하여 과잉 PbO를 첨가시키기 때문에 PbO휘발로 인한 강한 독성이 인체에 유해하다. 최근에는 Pb의 환경문제가 대두됨에 따라 이를 대체할 다른 물질의 개발이 활발하게 연구되고 있다. 대표적인 비납계 강유전 세라믹스인 $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$ ($d_{33}$ = 120 pC/N, Kp = 39%, Qm = 210, 이하 NKN라 표기) 조성은 $KNbO_3,\;NaNbO_3$ 상태도에 따라 순수한 NKN 세라믹스는 $1140^{\circ}C$에서 안정상을 가지나, 높은 온도로 인하여$Na_2O$와 $K_2O$가 쉽게 휘발됨에 따라 화학량 비의 변화가 생겨 이차 상을 형성하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 $LiNbO_3$의 새로운 고용체를 추가시켜 기본 NKN조성에 압전성 및 고온에서의 상안정성을 향상시키고자 하였다. 최적 조성을 설계하기 위하여 (1-x)$(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-xLiNbO_3$, x=(0,0.02,0.04,0.06,0.08)의 범위에서 조성을 변화시키면서 실험하였다. 시편 제작은 일반적인 세라믹스 소결 공정을 적용하였는데, $850^{\circ}C$에서 5시간 하소 후 $1080^{\circ}C$에서 2시간 소결하였다. 하소 및 소결 후에는 XRD분석을 통해 perovskite구조를 확인하였고, 미세구조 확인을 위해 주사전자현미경 (SEM)으로 관찰하였다. 압전특성을 평가하기 위해 압전 $d_{33}$-meter를 사용하였으며, impedance analyzer (HP 4194A)를 이용하여 전기적 특성을 측정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.77-77
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• 2009

$Pb(Zr,Ti_O_3$계 세라믹스는 우수한 압전 특성으로 인하여 압전변압기 및 액츄에이터, 센서 등 많은 분야에 응용이 되어져 왔다. 그러나, 최근 들어 $1000^{\circ}C$에서 급속도로 많은 휘발을 하는 PbO는 환경 및 인체에 나쁜 영향을 미칠 뿐 아니라 사용 후의 처리도 어려워 선진국에서는 사용을 제한하거나 줄이고 있는 추세에 있다. 따라서, PbO를 포함하지 않은 무연 (Lead-free)계 압전 세라믹스에 대한 연구가 많은 관심을 끌고 있으며 앞으로는E 장래성 있는 하나의 이슈 분야가 될 것이다. 이러한 Pb-based System 세라믹스를 대체 할 재료로서 $(Bi_{1/2}Na_{1/2})TiO_3$나 Tungsten-Bronze type, $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3$ 등이 주로 연구가 되고 있다. 특히, alkali niobate를 기초로 한 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$은 무연 압전 물질로서 많은 주목을 받고 있다. 그러나, NKN의 주요 성분인 K 의 높은 조해성 때문에 일반적인 고상방법으로는 고 밀도의 세라믹을 얻기 힘들뿐더러 낮은 상전이 온도 때문에 많은 응용에는 제약이 되고 있다. 이러한 세라믹의 단점을 보완하고자 Hot forging, RTGG, SPS 등 과 같이 특수한 소결방법을 사용하여 고밀도의 세라믹을 제작하지만 이 방법들은 제품 대량 생산에 있어 경제적으로나 복잡한 제조과정을 고려할 때 매우 비효율적이라고 판단된다. 그러므로 $BaTiO_3$, $LiTaO_3$, Mg, Ca등을 첨가 시켜 소결을 향상시키고 고밀도를 얻기 위해 많은 연구가 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 Pb-based계의 세라믹스를 대체할 우수한 특성의 세라믹스를 제작하고자 기존의 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$세라믹스에서 낮은 용융온도 때문에 소결하기 어려운 $KNbO_3$를 제거한 $NaNbO_3$에 $LiNbO_3$와 $BaTiO_3$를 추가한 $NaLiNbO_3-BaTiO_3$세라믹스에 $K_4CuNb_8O_{23}$(KCN)을 첨가함으로서 이에 따른 압전 및 유전 특성을 조사하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.525-531
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• 1998

Czochralski법으로 congruent(48.6mol% $Li_2O$)한 조성의 $LiNbO_3$와 congruent한 조성에 Fe2O3를 0.05mol%, congruent한 조성에 $K_2O$를 6wt%, congruent한 조성에$K_2O$와 $Fe_2O_3$를 각각 6wt%, 0.05mol% 첨가한 융액으로부터 $LiNbO_3$ 단결정을 c-축 방향으로 성장시켰다. 성장된 결정들은 편광 현미경과 Laue법에 의해 축을 결정한 후 절단하여 연마하였다. 시료들은 상온에서 XRD pattern을 측정하고 상온~$1230^{\circ}C$의 온도영역과 100Hz~13MHz의 주파수영역에서 유전율을 측정하였으며 상온에서 결정내 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 ESR 스펙트럼과 UV-VIS, IR영역에서의 투과율을 측정하였다. Congruent한 조성에 $K_2O$를 6wt% 첨가한 융액으로부터 성장시킨 결정의 상온에서의 XRD pattern은 congruent한 조성의 결정과 거의 같으며 상전이온도(Tc)는 증가하고 $Fe^{3+}$을 첨가하면 ESR 스펙트럼은 세기가 증가하며 lineshape가 거의 대칭적으로 되고 선폭도 훨씬 줄어든다. 또 UV-스펙트럼의 흡수단은 단파장쪽으로 이동하며 OH- 이온에 대한 IR-흡수 스펙트럼은 2886nm 성분 스펙트럼이 현저하게 증가한다. 이 결과에 의하면 congruent한 조성에 $K_2O$를 6wt% 첨가한 융액으로부터 성장시킨 결정은 결정 내의 [Li]/[Nb]비가 1에 가까운 거의(nearly) stoichiometric한 결정이 되었음을 알수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.128-134
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• 2012

전계 측정시스템에서 센서 감지부로 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 비대칭 구조의 집적광학 Mach-Zehnder 광변조기를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자의 동작 특성을 검증하였고, $LiNbO_3$에 Ti 확산방법으로 구현된 채널 광도파로에 평판형 안테나가 부착된 집중 전극구조 배열하여 전계 센서를 제작하였다. 500 KHz, 5 MHz 각각의 주파수에서 측정 가능한 최소 전계는 1.02 V/m, 6.91 V/m로 평가 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~35 dB, ~10 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.205-209
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• 2009

In this study, in order to develop the composition ceramics for lead-free ultrasonic motor, (1-x-0.09)$NaNbO_{3-x}BaTiO_3-0,09LiNbO_3$ ceramics were fabricated using a conventional mixed oxide process and their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the $BaTiO_3$ substitution. All the specimens showed orthorhombic phase structure without secondary phase, $BaTiO_3$ substitution enhanced density, dielectric constant(${\epsilon}_r$) and electromechanical coupling factor($k_p$), However, mechanical quality factor was deteriorated. Curie temperature of specimens was observed as about $380^{\circ}C$. At the $BaTiO_3$ substitution of 4 mol%, density, electromechanical coupling factor($k_p$), dielectric constant(${\epsilon}_r$) and piezoelectric constant($d_{33}$) of specimen showed the optimum value of $4.493g/cm^3$, 0.236, 175, 70 pC/N, respectively.

• 한국진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.230-234
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• 2002

고온 급속 열처리를 행한 $LiNbO_3Si$/(100) 구조를 가지고 여러 가지 전극을 사용하여 금속/강유전체/반도체 커패시터를 제작하였으며, 제작한 커패시터의 비휘발성 메모리 응용 가능성을 확인하였다. MFS 커패시터의 C-V 특성 곡선에서는 LiNbO$_3$박막의 강유전성으로 인한 히스테리시스 특성이 관측되었으며, 1 MHz C-V 특성 곡선의 축적 영역에서 산출한 비유전율은 약 25 이었다. Pt 전극을 사용하여 제작한 커패시터에서는 인가 전계 500 kV/cm 범위에서 $1\times10^{-8}$ A/cm 이하의 우수한 누설전류 특성이 나타났다. midgap 부근에서의 계면 준위 밀도는 약 $10^{11}\textrm{cm}^2$.eV 이었으며, 잔류분극 값은 약 1.2 $\muC/\textrm{cm}^2$ 였다. Pt 전극과 A1 전극 모두 500 kHz 주파수의 바이폴러 펄스를 인가하면서 측정한 피로 특성에서 $10^{10}$ cycle 까지 측정된 잔류 분극 값이 초기 값과 같았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권9호
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• pp.886-890
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• 2003

단결정 LiNbO$_3$를 helicon wave plasma 방법으로 식각시 bias power와 CF$_4$, HBr, SR$_{6}$가 혼합된 gas 유량에 따른 식각 속도와 rms roughness 값의 특성을 관찰하였다. 식각된 깊이는 surface profiler로 관찰하였으며 rms roughness 값은 Atomic Force Microscopy (AFM)으로 측정하였다. Bias power 증가함에 따라 500W에서 가장 높은 식각 속도와 가장 평탄한 표면형상을 얻을 수 있었으며, CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량을 각각 10～30 sccm으로 증가시킴에 따라 식각 속도는 CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량이 10 sccm, 30 sccm, 10 sccm에서 가장 높게 나타났으며, rms roughness 값은 CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량이 30 sccm, 10 sccm, 30 sccm에서 가장 낮은 표면 조도를 나타내었다.