• 제목/요약/키워드: (Ba, Sr)TiO$_3$

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Structural and electrical properties of Ba(Sr,Ti)O3/K(Ta,Nb)O3 multilayer thin film for the application of electro-caloric devices

  • Kwon, Min-Su;Lee, Sung-Gap;Kim, Kyeong-Min;Choi, Seungkeun
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제20권6호
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    • pp.603-608
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    • 2019
  • In this study, the multilayered thin films of (Ba,Sr)TiO3/K(Ta,Nb)O3 were fabricated by the sol-gel and spin coating methods, and their structural and electrical properties were investigated. The specimen showed polycrystalline X-ray diffraction (XRD) characteristics with a tetragonal structure. The average grain size and film thickness for one coating were about 30~40nm and 60nm, respectively. The phase transition temperature of specimen was lower than 10 ℃. The dielectric constant and loss at 20 ℃ of the specimen coated six times were 1,231 and 0.69, respectively. The rate of change in dielectric constant at an applied direct current (DC) voltage of the six times coated thin films was 17.3%/V. The electrocaloric effect was the highest around the temperature at which the remanent polarization rapidly changed. When an electric field of 660kV/cm was applied to the triply coated thin films, the highest electrocaloric property of 4.41 ℃ was observed.

RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 제조한 (Ba,Sr)TiO$_3$ 박막의 유전 및 초전특성 (Dielectric and Pyroelectric Prooperties of (Ba,Sr)TiO$_3$ Thin Films Grown by RF Magntron Sputtering)

  • 박재석;김진섭;이정희;이용현;한석룡;이재신
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.403-409
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    • 1999
  • RF 마그네트론 스퍼터링방법으로 Pt/Ti/NON/Si 기판 위에 $Ba_{0.66}$$Sr_{0.38}$$TiO_{3}$(BST) 박막을 증착한 다음 유전 및 초전특성을 살펴보았다. BST 박막을 증착할 때 기판온도를 300~-$600^{\circ}C$로 변화시킨 결과 기판온도가 증가할수록 박막의 결정성과 입도가 증가하여 유전율과 초전계수가 증가하였다. 한편 하부전극인 Pt의 증착조건이 BST 박막의 몰성에 미치는 영향도 살펴보았다. Pt의 증착온도와 Pt의 미세구조와 결정성뿐만 아니라 상부에 형성된 BST 박막의 배향성에도 큰 영향을 미쳤으며, 그 결과 BST의 초전특성에도 큰 영향을 미쳤다. BST 박막과 Pt 하부전극의 증착조건을 적정화함으로써 본 연구에엇는 상온에서 초전계수가 240 $nCcm^{-2}K^{-1}$인 BST 박막을 얻었다.

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유전체 멤브레인에 의해 열차단된 비냉각 초전형 박막 $(Ba,Sr)TiO_3$적외선 검지기 (Uncooled Pyroelectric Thin-film $(Ba,Sr)TiO_3$ Infrared Detector Thermally Isolated by Dielectric Membrane)

  • 고성용;장철영;김동전;김진섭;이재신;이정희;한석용;이용현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권3호
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    • pp.229-235
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    • 2001
  • Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 멤브레인에 의해 실리콘 기판으로부터 열차단된 비냉각 초전형 박막 (Ba,Sr)TiO₃ 적외선 검지기를 제작하고, 적외선 검지기의 특성을 논의하였다. 25℃의 공기중에서 쵸핑주파수가 1 ㎐일 때 적외선 검지기는 약 168.8 V/W의 비교적 높은 전압 감응도를 나타내었으나, 매우 작은 신호대잡음비 때문에 약 2.6×10⁴㎝·㎐/sup 1/2//W의 낮은 비검지도를 나타내었다. 또한 출력파형의 쵸핑주파수 및 온도 의존성에 대한 정성적인 해석으로부터 적외선 검지기의 열잡음전압 및 열시정수가 모두 상당히 크다는 것을 알 수 있었다.

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레이저 증착법으로 MgO 기판에 성장한 $Ba_{0.8}Sr_{0.2}TiO_3$ 박막의 구조 연구 (Structure of laser ablated $Ba_{0.8}Sr_{0.2}TiO_3$ thin films grown on MgO)

  • 김원정;김상수;한창희;송태권;문승언;곽민환;김영태;류한철;이수재;강광용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 반도체 재료 센서 박막재료 전자세라믹스
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    • pp.157-160
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    • 2004
  • Ferroelectric $(Ba_xSr_{1-x})TiO_3$ (BST) thin films have been deposited on (001) MgO single crystals by a pulsed laser deposition (PLD) method. The structure of deposited BST thin films were investigated by an x-ray diffractometer. Calculated c-axis lattice parameters of the BST films exhibit a strong lattice distortion, which was not observed in ceramic BST at room temperature. This lattice distortion of BST has been attributed to strains caused by lattice constant difference between film and substrate, oxygen vacancies in BST film, and thermal expansion difference between film and substrate. Ferroelectric properties at 10 GHz have been measured using a HP 8510C vector network analyzer. Dielectric properties, capacitance tunability and quality factor, of the interdigitaed capacitors fabricated on BST films were calculated from the measured s-parameters. Two distinct behaviors in structural, opitical, and microwave properties of BST films were observed; below and above 200 mTorr of oxygen pressure in the deposition chmber.

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영남육괴내 육십령 복운모화강암에 대한 지화학적 연구 (The Geochemistry of Yuksipryeong Two-Mica Leucogranite, Yeongnam Massif, Korea)

  • Koh, Jeong-Seon;Yun, Sung-Hyo
    • 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.

$Ba_{0.5}/Sr_{0.5}/TiO_3$ 박막 커패시터의 전기적 특성에 관한 연구 (A Study On electrical Properties of $Ba_{0.5}/Sr_{0.5}/TiO_3$thin-film capacitor)

  • 이태일;송재헌;박인철;김홍배;최동환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.33-36
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    • 1999
  • In this paper, $Ba_{0.5}$Sr$_{0.5}$TiO$_3$ thin-films were prepared on Pt/Ti/Si0$_2$/Si substrates by RF magnetron sp-uttering method. We investigated electric and dielectric properties of BST thin-films with various ann-ealing temperature using in-sute RTA. Deposition conditions of BST films were set substrate temperat-ure, 30$0^{\circ}C$ and working gas ratio, Ar:O$_2$=90:10. After BST films deposited, we fabricated a capacitor of MIM structure with Al top electrode for measurement. Post-annealing using RTA performed at 40$0^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ for 60 sec, respectively. Also we exacted crystallization and composition of BST thin-films by XRD analysis. In measurement result, this capacitors showed a dielectric constant of about 200 at 1MHz and leakage current density of 5$\times$10$^{-8}$ A/$\textrm{cm}^2$ at 1.5V Microstructure of BST thin-films exhibited effective quality in low-temperature annealed 71ms than high-temperature annealed 71ms.s.s.

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Dielectric Properties of Zr-doped (Ba,Sr,Ca)TiO3 Thick Films for Microwave Phase Shifters

  • Lee, Sung-Gap;Lee, Sang-Heon
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제4권2호
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    • pp.24-28
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    • 2003
  • (Ba,Sr,Ca)TiO$_3$ powders, prepared by the sol-gel method, were mixed with organic binder and the BSCT thick films were fabricated by the screen printing techniques on alumina substrates. All the BSCT thick films, sintered at 1420$^{\circ}C$, showed the typical XRD patterns of a perovskite polycrystalline structure. The average grain sizes decreased with increasing amounts of ZrO$_2$, and the BSCT(40/40/20) thick films doped with 2wt% MnO$_2$ showed a value of 8$\mu\textrm{m}$. The thickness of thick films by four-cycle on printing/drying was approximately 951$\mu\textrm{m}$. The relative dielectric constant decreased with increasing Ca content and MnO$_2$ doping amount. The relative dielectric constant, dielectric loss and tunability of the BSCT(50/40/10) thick films doped with 2.0wt% ZrO$_2$ were 772, 0.184% and 15.62%, respectively.