• 제목/요약/키워드: $Sr_2SiO_4$

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SiO$_2$-TiO$_2$-RO(RO: BaO, CaO, SrO)계 고유전율 유리 제조 및 글라스/세라믹스의 소결 거동에 관한 연구 (A study on the glass fabrication and sintering behaviour of glass/ceramics for SiO2-TiO2-RO(RO: BaO, CaO, SrO) system)

  • 구기덕;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.626-633
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    • 1998
  • 본 연구에서는 고유전율의 저온소성용 글라스/세라믹을 제조하고자, SiO2-TiO2-RO계 결정화 유리를 제조하고 Al2O3를 필러 물질로 혼합하여 복합체를 제조하고 그 특성을 관찰하였다. 본 유리조성으로써 $900^{\circ}C$ 이하에서 결정화되는 유리의 제조가 가능하였고, RO (BaO, CaO, SrO)의 성분에 따라 결정화 온도는 변화함을 알 수 있었다. 본 유리조성에 $Bi_2O_3$를 플럭스로 첨가하고, 세라믹 필러로써 Al2O3를 사용하여 $860^{\circ}C$에서 소성함으로써 고유전율의 저온소성용 글라스/세라믹의 제조가 가능하였고, 이때 복합체의 밀도는 3.96g/$\textrm{cm}^3$ 이었고, 유전율은 17, Q.f 값은 600이었다.

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강유전체게이트 전계효과 트랜지스터의 정보저장특성 향상을 위한 $SrBi_2Nb_2O_9$ 박막의 급속 결정성장방법 (Rapid Grain Growth of $SrBi_2Nb_2O_9$ Thin Films for Improving Programming Characteristics of Ferroelectric Gate Field Effect Transistor)

  • 이창우
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권4호통권37호
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    • pp.339-343
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    • 2005
  • Pt-$SrBi_2Nb_2O_9(SBN)-Pt-Y_2O_3-Si$ 게이트 전계효과 트랜지스터 (MFMISFETs)의 정보저장 특성향상을 위하여 SBN 박막을 산소 플라즈마 내에서 급속열처리 하였다. 그 결과 SBN 박막의 결정크기는 $700^{\circ}C$의 동일한 열처리조건에서 급속열처리한 SBN 결정립의 크기가 전기로 열처리에 의한 SBN 결정립보다 4배 이상 성장하였다. 또한 분극 특성을 비교한 결과 잔류분극은 2배이상 급속열처리 방법으로 제조된 SBN 박막을 이용한 MFMISFET의 메모리윈도우 (memory window)와 on/off상태의 정보저장특성(programming characteristics)은 월등히 향상되었다.

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Sol-Gel 법에 의한 BST 강유전 박막의 합성과 유전 특성 (Fabrication of $Ba_xSr_{1-x}TiO_3$(BST) Thin Films by Sol-Gel Method and their Dielectric Properties)

  • 장수익;최병철;장현명
    • 한국재료학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.449-456
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    • 1996
  • BaO, SrCI2.6H2O 그리고 Ti(OPri)4를 출발 원료로 사용하여 균일한 BaxSr1-xTiO3(BST) 솔을 합성하였고, BST 박막을 회전 코팅 법으로 Si 및 Pt/Ti/SiO2/Si 기판위에 제조하였다. 적외선 및 NMR 스펙트럼 분석으로 킬레이션 조제로 사용한 acetylacetone(AcAc)이 엔올 형태로 Ti-알콕사이드와 결합하여 솔 안정화에 기여함을 확인하였다. Xedrogel에 대한 DT/TGA 및 적외선 스펙트럼 결과로부터 페로브스카이트 상생성이 $600^{\circ}C$ 이상에서 이루어짐을 관찰하였다. $700^{\circ}C$에서 열처리한 박마은 -300(10 KHz)의 상대유전율을 나타내었고, 결정립의 저항 및 입계의 병렬 RC 성분으로 등가회로를 구성할 수 있었다.

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Thermal Instability of La0.6Sr0.4MnO3 Thin Films on Fused Silica

  • Sun, Ho-Jung
    • 한국재료학회지
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    • 제21권9호
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    • pp.482-485
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    • 2011
  • $La_{0.6}Sr_{0.4}MnO_3$ (LSMO) thin films, which are known as colossal magnetoresistance materials, were prepared on fused silica thin films by conventional RF magnetron sputtering, and the interfacial reactions between them were investigated by rapid thermal processing. Various analyses, namely, X-ray diffraction, transmission electron microscopy combined with energy adispersive X-ray spectrometry, and secondary ion mass spectrometry, were performed to explain the mechanism of the interfacial reactions. In the case of an LSMO film annealed at $800^{\circ}C$, the layer distinction against the underplayed $SiO_2$ was well preserved. However, when the annealing temperature was raised to $900^{\circ}C$, interdiffusion and interreaction occurred. Most of the $SiO_2$ and part of the LSMO became amorphous silicate that incorporated La, Sr, and Mn and contained a lot of bubbles. When the annealing temperature was raised to $950^{\circ}C$, the whole stack became an amorphous silicate layer with expanded bubbles. The thermal instability of LSMO on fused silica should be an important consideration when LSMO is integrated into Si-based solid-state devices.

절연층인 CeO$_2$박막의 제조 및 Pt/$SrBi_2$$Ta_2$$O_9$/$CeO_24/Si MFISFET 구조의 전기적 특성 (Preparation of CeO$_2$ Thin Films as an Insulation Layer and Electrical Properties of Pt/$SrBi_2$$Ta_2$$O_9$/$CeO_24/Si MFISFET)

  • 박상식
    • 한국재료학회지
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    • 제10권12호
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    • pp.807-811
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    • 2000
  • MFISFET (Metal-ferroelectric-nsulator-semiconductor-field effect transistor)에의 적용을 위해 CeO$_2$와 SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$ 박막을 각각 r.f. sputtering 및 pulsed laser ablation법으로 제조하였다. CeO$_2$ 박막은 증착시 스퍼터링개스비 (Ar:O$_2$)에 따른 특성을 고찰하였다. Si(100) 기판 위에 $700^{\circ}C$에서 증착된 CeO$_2$ 박막들은 (200)방향으로 우선방향성을 가지고 성장하였고 $O_2$ 개스량이 증가함에 따라 박막의 우선방향성, 결정립도 및 표면거칠기는 감소하였다. C-V특성에서는 Ar:O$_2$가 1 : 1인 조건에서 제조된 박막이 가장 양호한 특성을 보였다. 제조된 박막들의 누설전류값은 100kV/cm의 전계에서 $10^{-7}$ ~$10^{-8}$ A의 차수를 보였다. CeO$_2$/Si 기판위에 성장된 SBT는 다결정질상의 치밀한 구조를 가지고 성장을 하였다 80$0^{\circ}C$에서 열처리된 SBT박막으로 구성된 MFIS구조의 C-V 특성에서 memory window 폭은 0.9V를 보였으며 5V에서 4$\times$$10^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$의 누설전류밀도를 보였다.

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$Ar/O_2$비에 따른 $Sr_{0.7}Bi_{2.3}Nb_2O_9$ 박막의 구조 및 영향 (Structure and Influence of $Sr_{0.7}Bi_{2.3}Nb_2O_9$ Thin Film with $Ar/O_2$ Ratio)

  • 김진사;최운식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.11-14
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    • 2009
  • The $Sr_{0.7}Bi_{2.3}Nb_2O_9$(SBN) thin films are deposited on Pt-coated electrode(Pt/Ti/$SiO_2$/Si) using RF sputtering method at various $Ar/O_2$ ratio. We investigated the effect of deposition condition(specially $Ar/O_2$ ratio) on the structural properties of SBN thin film. As $Ar/O_2$ ratio was increased, the peaks in the XRD pattern became more sharp. Also, the peaks(008)(115)(220) in 80/20 of $Ar/O_2$ ratio were suddenly appeared. The optimum of the rougness showed about 4.33 nm in 70/30 of $Ar/O_2$ ratio. The crystallinity of SBN thin films were increased with the increase of $Ar/O_2$ ratio. Also, Deposition rate of SBN thin films was about 4.17 nm/min in 70/30 of $Ar/O_2$ ratio. The capacitance of SBN thin films were increased with the increase of $Ar/O_2$ ratio.

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RF 마그네트론 스퍼터링법에 의한 MFM 구조의 $SrBi_2Ta_2O_9$ 박막 특성에 관한 연구 (A study on the characteristics of MEM structure of $SrBi_2Ta_2O_9$ thin films by RE magnetron sputtering)

  • 이후용;최훈상;최인훈
    • 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.

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$(Ba_xSr_{1-x})$TiO$_3$박막의 온도 변화에 따른 유전 특성 (Dielectric Properties with Temperature Variation of $(Ba_xSr_{1-x})$TiO$_3$Thin Films)

  • 김덕규;전장배;송민종;박춘배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.309-313
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    • 1997
  • (Ba$_{x}$Sr$_{l-x}$)TiO$_3$(BST) thin fi1ms with various Ba/Sr ratios were deposited on Pt(80nm)/SiO$_2$(100nm)/Si by RF magnetron sputtering. BST thin films which have x=0.6, 0.5, 0.4 were studied dielectric properties with temperature variation. The frequency was used from 100Hz to 1MHz for measuring dielectric constant. The measurement conditions of dielectric constant with Temperature Variation were 1KHz and 2$0^{\circ}C$. As a result, the dielectric constant of BST thin film was about 425 and loss factor was 0.013. Also, with increasing Temperature, the dielectric constants of BST thin films were gradually decreased.sed.

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부분적으로 스트론튬이온으로 교환되고 탈수된, 제올라이트 X의 결정구조 (Crystal Structures of Dehydrated Partially $Sr^{2+}$-Exchanged Zeolite X, $Sr_{31}K_{30}Si_{100}A1_{92}O_{384}\;and\;Sr_{8.5}TI_{75}Si_{100}AI_{92}O_{384}$)

  • 김미정;김양;칼세프
    • 한국결정학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.6-14
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    • 1997
  • 제올라이트 X에 $Sr^{2+}$$K^+$ 이온이 교환된 $Sr_{31}K_{30}-X$$Sr^{2+}$$Tl^+$ 이온이 교환된 $Sr_{8.5}Tl_{75}$의 결정구조를 공간군 Fd3로 $21(1)^{\circ}C$에서 단결정 X선 결정학적 방법으로 해석하였다. 각각의 결정은 $Sr(ClO_4)_2$와 (K 혹은 Tl)$NO_3$의 몰 비가 1 : 5인 용액을 사용해서 흐름 법으로 5일 동안 이온 교환시키고 $360^{\circ}C$에서 진공탈수 시켜 두 결정을 얻었다. 이들 결정은 회절강도가 $I>2{\sigma}(I)$인 293개와 351개의 회절반사를 사용하여 최종오차인자가 $R_1=0.072,\;R_w=0.057$$R_l= 0.058,\;R_w=0.044$까지 각각 정밀화하였다. $Sr_{31}K_{30}-X$결정에서 $Sr^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온은 모두 다섯 개의 서로 다른 결정학적 자리에 존재하였다. 단위세포당 16개의 $Sr^{2+}$ 이온은 결정학적 자리 I인 D6R의 중심에 각각 위치하고 D6R 모두를 채우고 있다. 나머지 15개의 $Sr^{2+}$ 이온과 17개의 $K^+$ 이온은 큰 동공 속에 있는 결정학적 자리II에 위치하고 세 개의 산소이온이 이루는 평면에서 각각 $0.45{\AA},\;1.06{\AA}$ 큰 동공속으로 이동하여 위치하고 골조산소와 결합거리는 각각 $2.45(1){\AA},\;2.64(1){\AA}$이다. 13개의 $K^+$ 이온은 두 개의 다른 결정학적자리 III'에 위치하며 인접한 산소와의 결합거리는 각각 $2.88(7){\AA}$$3.11(10){\AA}$이다. $Sr_{8.5}Tl_{75}-X$에서는 $Sr^{2+}$이온과 $Tl^+$ 이온이 역시 다섯 개의 서로 다른 결정학적 자리에 위치한다. 약 8.5개의 $Sr^{2+}$ 이온은 결정학적 자리 I에 있으며, 15개의 $Tl^+$ 이온은 D6R의 3회 전축상의 소다라이트내에 있는 결정학적 자리 I'에 있다. 이 $Tl^+$ 이온은 골조산소와의 결합거리가 $2.70(2){\AA}$이며 세 개의 산소가 이루는 평면에서 $1.68{\AA}$ 소다라이트내로 이동하여 위치한다. 32개의 $Tl^{+}$ 이온은 결정학적 자리 II에 존재하고 있으며 산소와의 결합거리를 $2.70(1){\AA}$을 유지하면서 큰 동공속으로 $1.48{\AA}$ 이동하여 위치한다. 약 18개의 $Tl^+$ 이온은 결정학적 자리III에, 또 다른 10개의 $Tl^+$ 이온은 결정학적 자리III'에 존재하고 골조 산소와 각각 $2.86(2){\AA},\;2.96(4){\AA}$의 결합거리를 이룬다.

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강유전체를 게이트 절연층으로 한 수소화 된 비정질실리콘 박막 트랜지스터 (a-Si:H TFT Using Ferroelectrics as a Gate Insulator)

  • 허창우;윤호군;류광렬
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.537-541
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    • 2003
  • 강유전체(SrTiO$_3$) 박막을 게이트 절연층으로 하여 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 유리 기판위에 제조하였다. 강유전체는 기존의 SiO$_2$, SiN 등과 같은 게이트 절연체에 비하여 유전특성이 매우 뛰어나 TFT의 ON 전류를 증가시키고 문턱전압을 낮추며 항복특성을 개선하여 준다. PECVD 에 의하여 증착된 a-Si:H 는 FTIR 측정 결과 2,000 $cm^{-}$1 과 635 $cm^{-}$l 및 876 cm-1 에서 흡수 밴드가 나타났으며, 2,000 $cm^{-1}$ / 과 635 $cm^{-1}$ / 은 SiH$_1$ 의 stretching 과 rocking 모드에 기인 한 것이며 876 $cm^{-1}$ / 의 weak 밴드는 SiH$_2$ vibration 모드에 의한 것이다. a-SiN:H 는 optical bandgap 이 2.61 eV 이고 굴절률은 1.8 - 2.0, 저항률은 $10^{11}$ - $10^{15}$ $\Omega$-cm 정도로 실험 조건에 따라 약간 다르게 나타난다. 강유전체(SrTiO$_3$) 박막의 유전상수는 60 - 100 정도이고 항복전계는 1MV/cm 이상으로 우수한 절연특성을 갖고 있다. 강유전체를 이용한 TFT 의 채널 길이는 8 - 20 $\mu$m, 채널 넓이는 80 - 200 $\mu$m 로서 드레인 전류가 게이트 전압 20V에서 3 $\mu$A 이고 Ion/Ioff 비는 $10^{5}$ - $10^{6}$, Vth 는 4 - 5 volts 이다.

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