• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.46-46
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• 2006

$SrTiO_3$ was annealed at two different annealing times (1 h and 16 h) to investigate the annealing effect on the grain size and orientation distribution. Electron backscattered diffraction (EBSD) was used to analyze the grain size and grain orientation distributions of the $SrTiO_3$. It is possible to understand the annealing effect on the microstructure evolution, by comparing the grain size and orientation distribution of the $SrTiO_3$ as a function of annealing time.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.28-32
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• 2000

Structural and electrical properties of (Ba, Sr)TiO\ulcorner (BST) thin films prepared by pulsed laser depositon were investigated to verify the influences of post-annealing in oxygen ambient. Increase of post-anneal-ing time in oxygen ambient resulted in not only grain growth but also improvement of crystallinity of BST films. Although the post-annealing in oxygen ambient resulted in the increase of surface roughness, it assisted the dielectric constant increase by eliminating oxygen vacancies. The electrical property enhancement including high dielectric constant and low leakage current density was associated with introducing high pressure of oxygen during the post-annealing.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제2권2호
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• pp.95-101
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• 1996

Variations of the leakage current behaviors and interface potential barrier $({\Phi}_B)$ of rf-sputter deposited (Ba, Sr)$TiO_3$ (BST) thin films with thicknesses ranging from 20 nm to 150nm are investigated as a function of the thickness and bias voltages. The top and bottom electrodes are dc-sputter-deposited Pt films. ${\Phi}_B$ critically depends on the BST film deposition temperature, postannealing atmosphere and time after the annealing. The postannealing under $N_2$ atmosphere results in a high interface potential barrier height and low leakage current. Maintaining the BST capacitor in air for a long time reduces the ${\Phi}_B$ from about 2.4 eV to 1.6 eV due to the oxidation. ${\Phi}_B$ is not so dependent on the film thickness in this experimental range. The leakage conduction mechanism is very dependent on the BST film thickness; the 20 nm thick film shows tunneling current, 30 and 40 nm thick films show Shottky emission current.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권5호
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• pp.329-337
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• 2001

고유전 (Ba, Sr)TiO/sub 3/ (BST) 박막을 이용한 DRAM storage capacitor의 저전계 영역에서의 전하손실을 발생시키는 커패시터의 누설전류는 유전완화전류와 진성 누설전류로 이루진다고 알려져 있다. 특히, 기가급 DRAM의 동작 전압(~IV)에서 유전완화전류가 진성 누설전류에 비해 훨씬 크기 때문에 이에 대한 심도 있는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 thermally stimulated current (TSC) 측정법을 BST 박막에 처음으로 적용하여 트랩의 에너지 level 및 공정변화에 따른 트랩 밀도의 상대적 평가를 하였다. 그리고, 기존에 사용되던 전류-전압(I-V) 측정이나 전류-시간(I-t) 측정과 비교 및 분석함으로써 유전완화 전류의 원인을 규명하고 TSC 측정법의 신뢰성을 살펴보았다. 먼저 안정적인 TSC 측정을 위해 전계, 시간, 온도 및 승온속도에 따른 polarization condition을 알아보았다 이 조건을 이용한 TSC 측정으로부터 BST 박막에서의 트랩의 energy level이 0.20(±0.01) eV와 0.45(±0.02) eV임을 알 수 있었다. Rapid thermal annealing (RTA)을 이용한 후속 열처리에 따른 TSC 측정을 통하여 이 트랩들이 산소결핍(oxygen vacancy)에 기인함을 확인할 수 있었다. MIM BST 커패시터의 열처리에 대한 TSC 특성은 전류-전압(I-V) 및 전류-시간(I-t) 특성과 같은 경향성을 보인다. 이것은 TSC 측정이 BST 박막내의 트랩을 평가하는데 있어서 매우 효과적인 방법이라는 것을 보여준다.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.136-143
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• 2000

RF magnetron sputtering법으로 $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT)박막을 상온에서 p-type Si(100) 기판위에 증착하여 DRO 강유전체 메모리(destructive read out ferroelectric random access memory)에 사용되는 강유전체막으로 Pt/SBT/Pt/Ti/$SiO_2$/Si (MFM)구조의 응용가능성을 확인하였다. 구조적인 특징들이 열처리 시간의 변화와 Ar/$O_2$의 가스 유량비의 변화에 따라서 XRD(x-ray diffractometer)에 의해 관찰되었으며 표면 특성은 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy)에 의해서 관찰하고 박막의 전기적 특성들은 P-V(polarization-voltage measurement)와 I-V(current-voltage measurement)를 사용하여 관찰하였다. 스퍼터링 증착시 Ar/$O_2$의 가스 유량비는 1:4에서 4:1까지 변화 시켰고 SBT박막은 상온에서 증착시켰다. XRD 측정시 박막들은 SBT의 (105), (110) peak들을 나타내었다. 상온에서 증착시킨 박막은 1시간, 2시간 동안 산소 분위기에서 $800^{\circ}C$ 열처리를 하여 결정화 시켰다. SBT 박막의 P-V곡선은 이력 곡선의 모양을 갖추었으며 비대칭적인 강유전체 특성을 나타내었다. Ar/$O_2$ 가스유량비가 1 : 1, 2 : 1인 경우에 박막의 누설 전류밀도 값이 제일 좋았으며, 그 값은 3V 5V 7V에서 각각 $3.11\times10^{-8} \textrm{A/cm}^2$, $5\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$, $7\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$ 이었다. 열처리 시간을 2시간으로 증가시킨 후, 그들의 전기적 특성과 결정화특성이 개선됨을 확인하였다. AES 분석 및 EPMA분석으로 SBT박막의 깊이 분포 및 조성을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.817-820
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• 2004

The $Sr_{0.7}Bi_{2.6}Ta_2O_9$(SBT) thin films are deposited on Pt-coated electrode($Pt/TiO_2/SiO_2/Si$) using a RF magnetron sputtering method. The ferroelectric properties of SBT capacitors with annealing time were studied. In the SEM images, Bi-layered perovskite phase was crystallized at 10min and grains largely grew with annealing tune. SBT thin films are transformed from initial amorphous phase to the fully formed layer-structured perovskite. During the annealing process at $750^{\circ}C$, we found that an fluorite-like stage is formed after 3min. In the XRD pattern, the SBT thin films after 3min annealing time had (105) orientation. The ferroelectric properties of SBT capacitor with annealing time represent a favorable properties at 60 min. The maximum remanent polarization and the coercive electric field with 60 min are $12.40C/cm^2$ and 30kV/cm, respectively. The leakage current density with 60min is $6.81{\times}10^{-10}A/cm^2$.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권6호
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• pp.44-51
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• 1999

High density DRAM의 cell capacitor로 촉망 받고 있는 고유전체 BST박막 커패시터의 저 전계(<0.2MV/cm) 영역에서의 전기전도 현상을 분석하였다. 저 전계 영역에서 Pt/BST/Pt구조의 MIM 커패시터에 일정 전계를 인가한 후 전류를 측정하는 I(t)방법을 이용하여 유전완화전류와 누설전류를 분리해내어 박막의 측정온도 변화, 전계의 크기, 인가방향 변화, 후속 열처리에 따른 BST 박막의 전기전도 기구를 분석하였다. 그 결과, 유전완화전류는 Hoppiong process에 의한 BST박막내부의 trap된 전자들의 이동에 의한 전하재배치로 설명되어지며, 누설전류도 박막내의 trap에 의한 poole-Frenkel process에 의한 것임을 알 수 있었다. 그리고 각 전류성분에 기억하고 있는 trap이 BST박막내의 산호 결핍임을 추정하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권7호
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• pp.473-478
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• 2001

강유전 물질인 Pb/sub 0.99/［(Zr/sub 0/6Sn/sub 0.4/)/0.9/Ti/sub 0.1/］0.98/Nb/sub 0.02/O₃(PNZST) 박막을 10 mole%의 과잉 PbO가 첨가된 타겟을 이용하여 La/sub 0.5/Sr/sub 0.5/CoO₃(LSCO)/Pt/Ti/SiO₂/Si 기판상에 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 증착된 박막에 대하여 온도와 시간을 다양하게 변화시키면서 급속 열처리(rapid thermal annealing) 한 후, 그 결정성과 전기적 특성을 조사하였다. 80 W의 RF 전력, 500 ℃의 기판온도에서 증착한 후, 급속 열처리된 박막이 페로브스카이트상으로 결정화되었으며, 650 ℃, 공기중에서 10초동안 급속 열처리된 박막이 가장 우수한 결정성을 나타내었다. 이러한 박막으로 제작된 PNZST 커패시터는 약 20 μC/㎠정도의 잔류 분극과 약 50 kV/cm 정도의 항전계를 나타내었으며, 2.2×10/sup 9/의 스위칭 후에도 잔류분극의 감소는 10 %미만이었다.

• Progress in Superconductivity
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• 제4권2호
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• pp.153-156
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• 2003

We have studied fabrication of $MgB_2$ thin film on $SrTiO_3$ (001) and r-cut $A1_2$$O_3$ substrates by rf magnetron sputtering method using and $ MgB_2$ single target and two targets of Mg and B, respectively. Based on P -T phase diagram of $MgB_2$ and vapor pressure curves of Mg and B, a three-step process was employed. B layer was deposited at the bottom to enhance the film adhesion to the substrate. Secondly, co-sputtering of Mg and B was done. Finally, Mg was sputtered on top to compensate fur the loss of Mg during annealing. Subsequently, $MgB_2$ films were in-situ annealed in various conditions. The sample fabricated using the three-step process showed $T_{c}$ of 24 K and formation of superconducting $MgB_2$ phase was confirmed by XRD spectra. In case of co-sputtering deposition, $T_{c}$ depended on annealing time and argon pressure. However, those made by single-target sputtering showed non-superconducting behavior or low transition temperature, at best.est.