• 제목/요약/키워드: $SrTiO_2$

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Electrical/Dielectric Characterization of 2-Dimenisonal Electron Gas Layers Formed between LaAlO3 and SrTiO3

  • Park, Chan-Rok;Kwon, Kyeong-Woo;Do, Woo-ri;Park, Da-Hee;Baek, Senug-Hyub;Kim, Jin Sang;Hwang, in-Ha
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.366.2-366.2
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    • 2014
  • Impedance spectroscopy allows for simultaneous characterization of interface-controlled materials and/or devices in terms of electrical and dielectric aspects. Recently, there have tremendous interests in 2-dimensional electron gas layers (2DEGs) involving $LaAlO_3$ and $SrTiO_3$ whose features incorporates extremely high mobility and carrier concentrations along with metallic responses unlike the constituents, $LaAlO_3$ and $SrTiO_3$. Impedance spectroscopy offers the following unique features, such as simultaneous determination of conductivity and dielectric constants, identification of electrical origins among bulk-, grain boundary-, and electrode-based responses. Impedance spectroscopy was applied to the 2DEG $LaAlO_3/SrTiO_3$ system, in order to extract the electrical and dielectric information operating in the 2DEG system. The unique responses of the 2DEG system are investigated in terms of temperature and device structures. The underlying mechanism of the 2DEG system is proposed with the aim to optimizing the high-mobility 2DEG responses and to expedite the associated devices towards the high-density integrated chips.

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Zr이 첨가된 $({Ba_{1-x}},{Sr_x})TiO_3$ 박막의 미세구조와 전기적 성질 (Microstructures and Electrical Properties of Zr Modified $({Ba_{1-x}},{Sr_x})TiO_3$ Thin Films)

  • 박상식
    • 한국재료학회지
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    • 제10권9호
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    • pp.607-611
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    • 2000
  • 고밀도 DRAM에서 박막 커패시터로의 적용을 위해 Zr이 첨가된 (Ba(sub)1-x, Sr(sub)x)TiO$_3$<원문차조> 박막이 r.f. magnetron sputter-ing 법에 의해 제조되었다. 증착된 박막들은 다결정질 구조를 보였으며 증착압력이 감소함에따라 Zr/Ti의 비가 현저히 증가하였으며 본 연구에서는 얻어진 박막들은 100kHz에서 380∼525의 유전상수값을 나타냈다. 전압에 따른 커패시턴스와 분극량의 변화는 이력특성을 크게 보이지 않아 상유전상으로 형성되었음을 보였다. 누설전류밀도는 증착압력이 감소함에 따라 작아지는 경향을 보였고 10mTorr이상에서 증착된 박막의 경우 200kV/cm의 전계에서 10(sup)-7∼10(sup)-8A/$\textrm{cm}^2$의 차수를 갖는 누설전류밀도를 보여 본 연구에서 제조된 (Ba(sub)1-x, Sr(sub)x)(Ti(sub)1-x, Zr(sub)x)O$_3$<원문참조>박막은 고밀도 DRAm을 위한 커패시터에의 적용가능성을 보였다.

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${Sr_{1-x}}{Ca_x}{TiO_3}$$_3$:$Pr^{3+}$,$Ga^{3+}$ 형광체의 발광메커니즘 (The Luminescence Mechanism of ${Sr_{1-x}}{Ca_x}{TiO_3}$$_3$:$Pr^{3+}$,$Ga^{3+}$ Phosphor)

  • 장보윤;이용제;이현덕;변재동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.107-111
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    • 2001
  • Sr$_{(1-x)}$Ca$_{x}$TiO$_3$: Pr$^{3+}$ , Ga$^{3+}$ (0$\leq$x$\leq$1) 형광체의 여기 및 발광 스펙트럼과 분광 반사율을 조사하여 발광 메커니즘을 규명하고자 하였다. 발광 스펙트럼에서는 611~614nm 사이에서 peak을 가지는 하나의 적색 발광 밴드가 관찰되었으며, 조성에 따라 발광밴드의 모양이 달랐다. 이는 조성에 따른 모체의 결정 구조 변화 때문으로 생각된다. 여기 스펙트럼 끝단과 분광 반사율 스펙트럼의 흡수단은 서로 일치하였으며, 이 결과로부터 모체에 흡수된 에너지가 Pr$^{3+}$ 에 전달되어 적색광을 방출하는 것이 주된 메커니즘으로 생각된다. 한편 120$0^{\circ}C$에서 4시간동안 열처리하여 합성한 Sr$_{0.4}$Ca$_{0.6}$TiO$_3$:(0.1 mol%)Pr$^{3+}$ , (0.2 mol%)Ga$^{3+}$ 는 우수한 색순도와 휘도를 나타내었다.다.

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반도성 하소분말을 이용하여 제조된 $SrTiO_3$소결체의 소결 분위기에 따른 입계 전기적 특성 (Effect of Sintering Atmosphere on the Electrical Characteristics of the Grain Boundaries of $SrTiO_3$Ceramics Prepared from Semiconducting Calcined-powders)

  • 조남희;박명범
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.380-387
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    • 2001
  • 140$0^{\circ}C$ 환원 분위기(질소-수소) 조건에서 열처리하여 반도성 SrTiO$_3$하소분말을 제조하였다. 하소분말을 이용하여 135$0^{\circ}C$에서 2시간동안 상압 소결하여 소결체를 제조하였으며, 이때 소결 분위기에 따른 소결체 입계의 전기적 특성을 고찰하였다. 이들 소결체는 전형적인 바리스터 특성을 나타내었으며, 특히 소결 분위기를 질소-수소로부터 공기로 변화시킴에 따라서 소결체의 문턱 전압, 입계 비저항 그리고 입계 전위 장벽은 430V/cm, 10MΩ.cm 그리고 2.0$\times$$10^{-3}$eV로부터 1000V/cm 이상, 240 MΩ.m 그리고 1.1eV로 변하였다.

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캐패시터용 강유전체 박막의 제조 및 특성 (Fabrication and Properties of Ferroelectric Thin Film for Capacitor)

  • 소병문;박춘배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 전문대학교육위원 P
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    • pp.31-34
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    • 1999
  • In the present study, we fabricated stoichiometric $(Ba_{1-x}Sr_x)TiO_3$ thin films at various substrate temperature and contents using of magnetron sputtering method on optimized Pt-based electrodes (Pt/TiN/$SiO_2$/Si). The substate temperature deposited at 200[ $^{\circ}C$], 400[$^{\circ}C$] and 600[$^{\circ}C$] and crystalline BST thin films show above 400[$^{\circ}C$]. Also, the composition of $(Ba_{1-x}Sr_x)TiO_3$ thin films deposited on Si wafer substrate at 400[$^{\circ}C$] were closed to stoichiometry($1.015{\sim}1.093$ in A/B ratio), but compositional deviation from a stoichiometry is larger as $SrCO_3$ is added. The drastic decrease of dielectric constant and increase of dielectric loss in $(Ba_{1-x}Sr_x)TiO_3$thin films is observed above 100[kHz]. V-I characteristics of $(Ba_{1-x}Sr_x)TiO_3$ thin films show the decrease of leakage current with the increase of $SrCO_3$ contents.

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$\textrm{SrTiO}^3$ 와 과잉 MgO가 첨가된 $\textrm{Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O}_3$ - $\textrm{PbTiO}^3$ 계 세라믹스의 유전 및 변위 특성 (Dielectric and Strain Properties of PMN-PT Ceramics Doped with $\textrm{SrTiO}^3$ and excess MgO)

  • 이상훈
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권3호
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    • pp.7-12
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    • 1999
  • 본 논문은 (1-x-y)PMN-yPT-xST세라믹스의 유전 및 변위특성을 ST의 양에 따라 조사하였다. ST의 성분은 1∼ 6㏖%이내로 변화시켰고 과잉 MgO에 따른 조성변화에 따라 결과를 조사하였다. ST의 성분의 증가에 따라 유전상수는 5㏖%인 조성에서 최대값을 나타내었다. 큐리온도는 ST의 성분이 증가함에 따라 선형적으로 감소하였다. 항전계와 잔류분극은 l㏖%인 조성에서 최대값을 나타내었다. 과잉 MgO의 효과에 따라 유전상수는 0.8PMN-0.12PT-0.04ST조성에서 MgO를 3㏖%까지 과잉 첨가함에 따라 증가하였으나 변위특성은 감소함을 나타내었다.

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$Ar/O_2$가스비에 따른 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막의 유전특성에 관한 연구

  • 이태일;박인철;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.99-99
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    • 2000
  • 본 논문에서는 RF Magnetron Sputtering 방법으로 Ba0.5Sr0.5TiO3 박막을 Pt/Ti/SiO2/Si 기판위에 증착하였다. Ar과 O2의 가스비는 90:10부터 50:50까지 O2의 함유비율을 10씩 증가시켰으며, 모든 조건에서 증착온도는 실온으로 설정하였다. Ba0.5Sr0.5TiO3 박막의 증착후 각 가스비에 따른 동일한 샘플에 대해 RTA(Rapid Thermal Anneal) 장비를 이용하여 $600^{\circ}C$에서 열처리는 하여 열처리 효과에 대한 특성도 조사하였다. 최종적으로 제작한 BST 커패시터는 Pt/BST/Pt 구조를 갖는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조의 커패시터였으며 상.하부 전극은 전기적 특성이 우수한 Pt를 사용하였다. 제작된 BST 커패시터를 대해 유전 특성을 조사하기 위해 C-V 측정을 한 결과 산소 함유량이 증가함에 따라 유전율의 증가를 보여주었으며, 제작된 샘플 중 산소 함유량이 30인 샘플은 300이상의 우수한 유전율을 나타내었다. 또한 누설 전류특성에서는 모든 샘플에 대해 1.0V의 인가전압에서 1.0$\times$106A/cm2 이하의 누설 전류 밀도 값을 가져 전기적으로도 안정된 커패시터 구조임을 확인하였다. 또한 막의 증착상태와 미세구조관찰을 위해 SEM 측정을 하였고 구성성분 결정 구조를 알기 위해 XRD 측정도 시행하였다. 결과적으로 본 논문에서 제작된 커패시터 중 Sr/O의 비율이 70:30인 샘플이 가장 우수한 유전특성을 나타내었고, 이 샘플의 유전특성과 누설 전류 특성은 차세대 메모리인 1GigaByte급 DRAM에 적용 가능한 조건들을 만족시켰다.

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$Bi_2O_3{\cdot}3TiO_2$의 첨가량에 따른 $(SrPb)(CaMg)TiO_3$ 세라믹의 전기적 특성 (The Electrical Properties of $(SrPb)(CaMg)TiO_3$ Ceramics with Contents of $Bi_2O_3{\cdot}3TiO_2$)

  • 김충혁
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.111-120
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    • 1998
  • In this paper, the $(SrPb)(CaMg)TiO_3$ ceramics with paraelectric properties were fabricated by the mixed oxide method. It was investigated that which the variation of contents of $Bi_2O_3{\cdot}3TiO_2$ effects on structural, dielectrical and electrical properties of specimens. As a result, the grain size were grown with increasing the contents of $Bi_2O_3{\cdot}3TiO_2$. The relative dielectric constants were increased up to 4[mol%] of $Bi_2O_3{\cdot}3TiO_2$, and decreased more or less at a low temperature in the specimens which had more than. But the temperature coefficient. of capacitance were showed ${\pm}25$[%]. The dielectric loss were less than 0.05 in all specimens which had more than 4[mol%] of $Bi_2O_3{\cdot}3TiO_2$. In order to investigate the behavior of charged particles, the characteristics of electrical conduction were measured. As a result, the conduction current was divided into the three steps as a function of DC electric field. The first step was Ohmic region due to ionic conduction, below 15[kV/cm]. The second step was showed a saturation which seems to be related to a depolarizing field occuring in field-enforced ferroelectric phase, between 15[kV/cm] and 40[kV/cm]. The third step was attributed to Child's law related to space charge which injected from electrode, above 40[kV/cm].

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