• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.667-672
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• 2006

Ferroelectric $Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ (PZT(52/48)) thick films were fabricated by the screen-Printing method on the alumina substrates, and $PbTiO_3$ (PT) Precursor solution, which prepared by sol-gel method, was spin-coated on the PZT(52/48) thick films to obtain a densification. Its structural and electrical properties of the PZT(52/48) thick films with the treatment of PT precursor solution coating were investigated. The particle size of the thick films was increased with increasing the number of coatings and the thickness of the PZT-6 (6: number of coatings) films was about $60{\mu}m$. The relative dielectric constant increased and the dielectric loss decreased with increasing the number of PT sol coatings. The relative dielectric constant and dielectric loss of the PZT-6 thick film were 475 and 2 %, respectively. The remanent polarization, coercive field and breakdown strength of the PZT-6 film were $32.6{\mu}C/cm^2$, 15 kV/cm and 60 kV/cm, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.279-279
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• 2007

비휘발성 메모리 Fe-RAM은 빠른 정보처리 속도와 전원공급이 차단되었을 때도 계속 정보를 유지할 수 있는 비휘발성 특징과 더불어 저전압, 저전력 구동의 장점이 있어서, 차세대 메모리로 많은 주목을 받고 있다. FeRAM에 사용되는 강유전체는 주로 Pb(Zr,Ti)$O_3$가 적용되었는데, 최근에는 비납계 강유전체의 연구도 활발히 이루어지고 있다. 이러한 비납계 강유전체 중에서 가장 특성이 우수한 물질은 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 이다. 그런데 BLT는 결정 방향에 따른 강한 이방성의 강유전 특성을 나타내기 때문에 BLT 박막을 이용하여 Fe-RAM 소자 등을 제작하기 위해서는 결정의 방향성을 세심하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 지금까지 연구된 BLT 박막의 방향성 조절결과를 보면, BLT 박막을 스핀 코팅 법 (spin coating method)으로 증착하고, 핵생성 열처리 단계를 조절하여 무작위 방향성을 갖는 박막을 제조하는 방법이 일반적이었다. 그런데 이러한 스핀 코팅법에서의 핵생성 단계의 제어는 공정 조건 확보가 너무 어려운 단점이 있다. 이러한 어려움을 극복할 수 있는 대안은 스퍼터링 증착법(sputtering deposition method), PLD (pulsed laser deposition)법 등과 같은 PVD (physical vapor deposition) 법의 증착방법을 적용하는 것이다. PVD 법으로 증착하는 경우에는 이미 박막 내에 무수한 결정핵이 존재하기 때문에 핵생성 단계가 필요가 없게 된다. PVD 증착법의 적용을 위해서는 타겟의 제조 및 평가 실험이 선행되어야 한다. 그런데 벌크 BLT 재료의 소결공정 조건과 전기적 특성에 관한 연구 결과는 거의 발표가 되지 않고 있다. 본 실험에서는 $Bi_2O_3,\;TiO_2,\;La_2O_3,\;Nb_2O_5\;and\;Al_2O_3$ 분말들을 이용하여 최적의 조성을 구하기 위하여 $Nb^{+5}$ 와 $Al^{+3}$을 $Ti^{+4}$ 자리에 소량 치환시켜 제조하였다. 혼합된 분말을 하소 후 pellet 형태로 성형하여 소결을 실시하였다. 시편을 1mm 두께로 연마하고, 양면에 silver 전극을 인쇄하여 전기적 특성을 측정하였다. 측정결과 $Ti^{+4}$ 자리에 $Nb^{+5}$를 치환하여 제조한 시편에서 $2P_r{\sim}31\;{\mu}c/cm^2$정도의 매우 우수한 특성을 얻었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.68-69
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• 2005

Low temperature ($\leq900^{\circ}C$) sintering piezoelectric ceramics $0.01Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})O_3$-0.41Pb$(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.35PbTiO_3-0.23PbZrO_3+0.1wt%Y_2O_3+xwt%ZnO$ $(0{\leq}x{\leq}2.5)$ have been developed and investigated. The electromechanical coupling coefficient ($k_p$), piezoelectric constant ($d_{33}$), and mechanical quality factor ($Q_m$) have been measured to characterize the piezoelectric materials system. When 2.0 wt% ZnO is added, the properties of the system, $d_{33}$ = 559 pC/N, $k_p$ = 55.0 % and $Q_m$ = 73.4 are obtained which are very suitable for piezoelectric actuators. A bending mode multilayer actuator has been also developed using the materials which size is $27(L)\times9(W)\times1.07(t)mm^3$. The actuators are fabricated by multilayer ceramic (MLC) process and consist of24 layers and each layer thickness is $35{\mu}m$. At this time, the displacement of actuator was $100{\mu}m$ at 28V.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.726-730
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• 2001

Temperature stabilities of dielectric constraints and resonant frequencies of the substrates are very important in piezoelectric ceramics oscillators and filters. In this study, it was investigated temperature stability of the length-extensional vibration mode of Pb(Zr$\_$y/Ti$\_$1-y/)O$_3$+x[wt%]Cr$_2$O$_3$ ceramics. The mode can be utilized in fabricating ultra-small 455 kHz IF devices. Addition of Cr$_2$O$_3$ in morphotrophic phase PZT decreased the variations of dielectric constant, electro-mechanical coupling factor k$\_$31/ and resonant frequency by thermal shock. As additive weight of Cr$_2$O$_3$increased, the temperature coefficient of resonant frequency changed from positive number to negative one. And the composition tith temperature coefficient of resonant frequency was shifted to the one with increased Cr$_2$O$_3$ additive weigh by thermal aging.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권3호
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• pp.156-156
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• 2000

The piezoelectric properties and the doping effect for $0.95Pb(Zr_xTi_{l-x})O_3+0.O5Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$compositions were studied. Also, the heat generation and the change of electromechanical characteristics, the important problem in practical usage, were investigated under high electric field driving. As a experiment results under low electric field, the value of $k_p$ and ${\varepsilon}_{33}^T$ were maximized, but $Q_m$ was minimized $(k_p=0.57, Q_m=1550)$ in the composition of x=0.51. In order to increase the values of $Q_m$, $Nb_2O_5$ was used as a dopant. As the result of that, the grain size was suppressed and the uniformity of grain was improved. Also, the values of $k_p$ decreased, and the values of $Q_m$ increased with doping concentration of $Nb_2O_5$ . As a experiment results under high electric field driving, when vibration velocity was ower than 0.6[m/s], the temperature increase was 20[℃], and the change ratio of mechanical quality factor was less than 10[%]. So, its electromechanical characteristics was very stable. Conclusively, piezoelectric ceramic composition investigated at this paper is suitable for application to high power piezoelectric devices.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권3호
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• pp.132-138
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• 2003

We investigated the polarization retention characteristics of ferroelectric capacitors with $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) thin films which were fabricated by different deposition methods. In thermally-accelerated retention tests, PZT films which were prepared by a chemical solution deposition (CSD) method showed rapid decay of retained polarization charges as the thickness of the films decreased down to 100 nm, while the films which were grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) retained relatively large non-volatile charges at the corresponding thickness. We concluded that in the CSD-grown films, the thicker interfacial passive layer compared with the MOCVD-grown films had an unfavorable effect on retention behavior. We observed the existence of such interfacial layers by extrapolation of the total capacitance with thickness of the films and the capacitance of these layers was larger in MOCVD-grown films than in CSD-grown films. Due to incomplete compensation of surface polarization charges by the free charges in the metal electrodes, the interfacial field activated the space charges inside the interfacial layers and deposited them at the boundary between the ferroelectric layer and the interfacial layer. Such space charges built up an internal field inside the films, which interfered with domain wall motion, so that retention property at last became degraded. We observed less imprint which was a result of less internal field in MOCVD-grown films while large imprint was observed in CSD-grown films.

• 암석학회지
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• 제12권3호
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• pp.119-134
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• 2003

육십령 복운모화강암은 광물학$.$지화학적으로 과알루미나 성질을 특징적으로 나타낸다. 육십령 화강암체는 1.15∼l.20 범위의 높은 알루미나 포화 지수와 2.20∼2.98wt% 범위의 높은 CIPW norm 강옥 함량을 나타낸다. 색지수는 <16%이고, FeO$^{T}$ +MgO+TiO$_2$,는 평균 1.9 wt%로서 우백질화강암에 해당한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 SiO$_2$성분이 증가함에 따라, TiO$_2$, $Al_2$O$_3$, FeO, Fe$_2$O$_3$, MgO, CaO, $K_2$O, P$_2$O$_{5}$ , Rb, Ba, Sr 은 감소하는 경향을 나타내는 반면, Zr과 Th는 증가하는 경향을 나타내는데, 이는 장석, 흑운모, 인회석 저어콘의 분별경정작용에 기인한 것으로 해석된다. 거정질 암맥에는 SiO$_2$and P$_2$O$_{5}$ 는 높게, 그 외의 주원소는 결핍되어 나타난다. Manaslu, Hercynian 복운모 우백질화강암, Lachlan습곡대의 S-형 화강암과 비교해 보면, 육십령 복운모 우백질화강암은 낮은 Rb, 높은 Ba, Sr을 나타낸다. 거정질 암맥의 지화학적 특징은 육십령 복운모화강암을 형성했던 멜트로부터 일부 원소들의 제거 혹은 유동성에 의해 높은 Rb, Nb와, 낮은 Ba, Sr, Zr, Th, Pb 함유를 나타낸다. 육십령 복운모 우백질화강암은 총 휘토류 함량이 95.7∼123.3ppm 범위를 나타내며, 운석에 대해 표준해보면, 저 내지 중정도의 Eu 이상(Eu/Eu＊= 0.7∼0.9)을 가지면서 경희토류원소가 풍부하고 중희토류원소가 결핍된 매우 경사가 져 있는((La/Yb)$_{N}$ = 6.9∼24.8) 변화를 보여준다. 반면에 페그마틱 암맥은 총 휘토류원소의 함량이 7.0ppm으로 운석에 대해 표준화하면, 강한 부의 Eu 이상(Eu/Eu＊= 0.2)을 가진 편평한 양상을 나타낸다. 복운모 우백질화강암을 형성했던 멜트의 성분은 기원암 뿐만 아니라 기원암이 녹은 후의 잔류물질의 양에도 의존한다. 특히 CaO/$Na_2$O의 비와 Rb/Sr-Rb/Ba의 비들은 강한 과알루미나질 화강암에서는 기원암의 성분에, 즉, 기원암의 사장석과 점토 함량 비에 주로 의존한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 사장석 성분보다 점토 성분이 풍부한 암석에서 기원한 Manaslu와 Hercynian 복운모 우백질화강암들(예를 들면 Millevaches와 Gueret)보다는 더 높은 CaO/$Na_2$O의 비와 더 낮은 Rb/Sr-Rb/Ba 비를 나타내고 있는데, 이러한 지화학적 특징은 점토 성분보다는 사장석이 풍부한 석영장석질 암석으로부터 기원했던 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.155-161
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• 2015

본 연구는 복합재료 구조물에 전기-기계 변환 기능을 융합한 센서-구조 일체형 복합재료 구조물 제작 방법에 관한 것으로 복합재료 구조물 자체가 센서 역할을 수행할 수 있도록 하여 구조 스스로 충격이나 진동 신호를 감지하고 손상 위치 또는 손상 정도를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 다기능 복합 구조물에 관한 연구이다. 복합재 구조물에 전기-기계 변환 기능을 부여하기 위해 복합재 제작에 사용되는 에폭시 수지 대신 전기-기계 변환기능을 갖는 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,\;Ti)O_2$ (PNN-PZT) 분말과 에폭시 수지를 1:30 wt% 혼합하여 제작된 스마트 수지를 사용하였다. Hand Lay-up 공법과, VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) 성형 방법을 이용하여 유리섬유에 스마트 수지를 함침시켜 센서-구조 일체형 복합재료 구조물을 제작하였다. 구조물을 센서로 사용하기위해 시편의 윗면과 아랫면에 전도성 도료를 사용하여 전극을 제작하였고, 고전압 앰프를 이용하여 상온에서 30분간 4kV/mm의 전계로 분극 처리를 수행하였다. 이후 충격망치를 사용하여 시편에 충격을 가했을 때 출력되는 전기 신호와 충격망치 신호를 비교하여 충격 신호 감응 및 감도를 측정하고 그 결과를 기술하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.323-323
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• 2010

PNN-PZT계 세라믹스를 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.4}(Zr_{0.48}Ti_{0.52})_{0.6}O_3$ 조성으로 설계하고, 이에 낮은 융점의 NiO를 1wt% 첨가하여 저온소결 특성을 평가하였다. 일반적인 세라믹 분말 소결법을 이용하여 시편을 제작하였으며, 이때의 소결온도는 $850{\sim}105^{\circ}C$ 범위에서 변화시켰다. 소결체의 압전 및 유전적 특성을 평가를 하고. SEM 및 XRD를 이용한 미세구조 및 상 분석도 수행하였다. 이러한 실험 결과, PNN-PZT 세라믹은 NiO의 첨가로 $1000^{\circ}C$ 정도에서도 저온소결이 가능한 것을 확인하였다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제6권1호
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• pp.68-73
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• 2000

The effects of oxygen annealing on the carbon content in MgO thin films were investigated, MgO thin films were deposited on Si(100) substrate at different temperatures of 400 to $700^{\circ}C$ and different deposition rates of 3.4 to 11.6$\AA$/min. Using rf magnetron sputtering method. Carbon content change on the surface of MgO thin films with the oxygen annealing at different temperatures was investigated using various method. The carbon content decreased as the annealing temperature increased. $Pb(Zr_{0.53}Ti_{0.47})O_3$(PZT) thin films were deposited on the MgO/Si(100) substrates. The effects of carbon content on the phase formation and the electrical properties of PZT thin films were also investigated.