• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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• 2003.05a
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• pp.21-21
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• 2003

Pb(Zn/sub 1/3/Nb/sub 2/3/)O₃(PZN)은 전형적인 완화형 강유전체로서 급격하게 상전이를 일으키는 것이 아니라 온도에 따라 완만하게 변화하는 물질이다. 완화형 강유전체의 경우, 저온에서는 ㎛ 이상의 거시분역이 존재하고 일반적인 강유전체와 유사한 특성을 가지지만, 온도가 증가하면서 거시분역이 불안정해 지고 크기가 자가져서 수 nm 크기의 미소 극성 영역으로 나뉘는데, 이때 결정구조, 유전율, 유전 손실등의 온도와 주파수에 따른 변화를 관찰하여 강유전 상전이 현상의 특징을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 융제법에 의해 PZN-xPT 단결정을 성장시킨 후 온도에 따른 결정구조를 변화를 측정하고, 이러한 결정구조의 변화가 강유전 특성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 순수한 PZN은 전형적인 완화형 강유전체의 상전이거동을 나타내었으며, PT의 함량이 증가하면서 점차 일반적인 강유전체로 전이하는 것이 관찰되었다. 그러나 PZN-0.12PT의 경우도 완전한 일반적 강유전체는 아니었으며 완화형거동을 일부 나타내었다. 모든 조성에서 온도가 감소하면서 국부적인 응력의 증가가 관찰되었으며, 응력의 인가 정도는 H 함량에 따라 증가하였다. 이상의 변화는 순수한 PEW에서 나타나는 미소분역들이 온도의 감소와 H 양의 증가에 따라 정전기적 상호작용을 일으키면서 강유전분역으로 성장하기 때문이었으며, Vogel-fulture식에 따른 유전율 최대온도와 측정주파수간의 관계는 분역들간의 상호작용을 됫받침해주었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.30.1-30.1
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• 2009

PZT(Pb(Zr, Ti)$O_3$ 압전세라믹스는 뛰어난 압전 특성과 강유전 특성을 가지고 있어서 현재 널리 사용되고 있다. 하지만 PZT세라믹스는 큐리온도 이상에서 그 특성을 잃게 되고 높은 온도에서의 응용이 제한된다. 따라서 높은 큐리온도를 가지는 압전체를 개발하기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. $PbTiO_3$의 경우에는 $Bi(Zn_{0.5}Ti_{0.5})$, $BiFeO_3$등의 Bi계 세라믹스를 치환하면서 큐리온도가 올라가는 결과가 보고되고 있다. 하지만 이것은 PZT세라믹스 보다 압전 및 유전 특성이 상당히 낮다. 따라서 본 연구에서는 $(1-x)PbZrO_3-xPbTiO_3$조성에 Bi(Me)$O_3$(Me:Zn, Ti, Fe, Al)를 치환하여 압전특성 및 강유전 상전이 온도를 조사하였다. 모든 시편들은 고상반응법으로 제조하였고, 제조한 시편으로 조성에 따른 압전특성 및 유전특성의 변화를 측정하였다. 그리고 이를 통해 큐리온도는 PZT의 MPB조성근처에서 Bi계 세라믹의 치환은 $T_C$가 낮아 졌으나, Tetragonal 상을 가지고 있는 Ti-rich인 조성에서는 $T_C$가 높아지는 것을 관찰하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.11
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• pp.1048-1054
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• 1998

The effects of deposition temperature of Pt top electrodes on the electrical properties of Pb(Zr,Ti))$O_3$, (PZT) thin film were investigated. When the Pt top electrodes were deposited at substrate temperatures of $200^{\circ}C$ or above,the ferroelectric properties of the PZT thin film under the Pt electrode were severely degraded. Whereas those of the PZT film where the Pt electrodes were not deposited were not degraded. Water vapors which remained in the vacuum chamber were dissociated into hydrogen atoms by the catalysis of Pt top electrode, and those hydrogen atoms diffused into the PZT film and produced oxygen vacancies at high substrate temperature, resulting in the degradation of the ferroelectric properties of the PZT film located under the Pt electrode. Since the water vapors could not be dissociated into hydrogen atoms without the catalysis of Pt. the degradation of the PZT film did not take place where the Pt electrode were not deposited. The degraded feroelectric properties could be recovered by rapid thermal annealing (RTA) treatment. On the other hand. leakage current characteristics were improved with increasing the deposition temperature of Pt top electrodes.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.2
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• pp.148-155
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• 2008

Dielectric and pyroelectric properties of relaxor ferroelectric in the PMN-PT solid solution series have been investigated. Features of the diffuse phase transition in PMN-PT system, typical relaxor ferroelectric materials, were studied as a function of temperature and frequency. The transition temperature of the ceramics with PT$\sim$0.325 did not depend on the measuring frequency. This can best realized in a relatively random environment that apparently is provided by PMN-rich complex perovskites, including those containing Pb. The composition with PT>0.35 show the characteristics of a normal single phase ferroelectric material. Thus the studies revealed that the morphotropic phase boundary in the PMN-PT system is in the vicinity of PT$\sim$0.3 and it has a small curvature and as a result the compositions near the morphotropic phase boundary show two phase transitions, rhombohedral$\rightarrow$tetragonal$\rightarrow$cubic, when the samples are heated up to higher temperature. The best optimum compositions are observed near the morphotropic phase boundary.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.7
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• pp.667-671
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• 2001

Sawyer-tower 회로를 이용한 강유전 이력곡선의 측정과정에서의 주요 오차 원인을 살펴보고 이에 대한 대안을 제시해 보았다. 강유전체 시편에 존재하는 직류 누설성분에 의해 잔류분극과 항전계는 과대평가될 수 있는 위험성이 항상 있음을 알 수 있었으며 이러한 오차의 보정에 대하여 논의하였다. 또한 강유전 이력곡선의 측정에서 측정하는 시간이 증가되면서 시편의 발열로 인해서 시편의 온도가 증가하게 되어 잔류분극 값과 항전계 값이 감소하는 경향으로 나타남을 관찰하였고, 그 대책을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.190-190
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• 2010

본 연구에서는 Ti이 도핑된 ZnO의 성장 및 후처리 과정에 따른 구조적, 전기적, 자기적 특성에 관하여 보고한다. ZnTiO 박막은 Pt/SiO2/Si기판에 $500^{\circ}C$, 20 mTorr에서 RF 마그네트론 스퍼터법과 DC 마그네트론 스퍼터법으로 코스퍼터링을 통하여 증착 하였다. 그리고 박막 성장 후 질소분위기에서 $600{\sim}900^{\circ}C$($50^{\circ}$ step)에서 급속 열처리 공정(RTA)을 이용하여 후열처리에 따른 특성변화를 관찰하였다. 구조적 특성변화를 확인하기 위하여 XRD 측정을 하였으며, Ti이 Zn와 치환되어 성장 한 것을 관측하였다. 한편 자기적 특성 확인을 위한 SQUID 측정 결과, ZnTiO 박막에서 강자성 특성인 자기-이력곡선을 확인하였다. 또한 강유전 특성 분석을 위한 I-V 측정에서 ZnTiO 박막에서 강유전 특성인 전류-이력 현상을 관측하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.8 no.5
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• pp.580-586
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• 1995

최근 커패시터의 전극은 Pt, Au등으로 이용되고 있다. 이러한 전극의 전기적 특성은 우수하나 고가이다. 본 연구에서는 전극의 저가격화 측면에서 알루미늄 전극 위에 BaTiO$_{3}$를 증착하고 기관의 온도를 실온에서 600[.deg. C]까지 변화시켜 RF스퍼터링법으로 제작하였다. BaTiO$_{3}$세라믹의 유전특성은 구성하고 있는 입자의 강유전 분역 밀도와 입자의 크기에 의존하므로 입자가 성장되는 온도영역에서 입자의 크기와 유전율간의 관계를 연구하였다. 또한 BaTiO$_{3}$박막 커패시터의 유전상수는 BaTiO$_{3}$세라믹과 알루미늄기관의 계면에서 산화특성이 일어나기 때문에 기관온도의 변화에 의해 조사되었다. 기관의 온도를 증가시킴에 따라 결정면의 피크와 강도는 증가하였으며, 유전특성은 결정입자의 크기가 0.8[.mu.m]일때 가장 양호하였다. 유전율값은 기판 온도가 400[.deg. C]일 때 가장 크게 나타났다. 결과적으로, 알루미늄 전극에 BaTiO$_{3}$세라믹을 증착하여 저가의 적층용 세라믹 콘덴서를 제조할 수 있음을 알았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.02a
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• pp.40-40
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• 1999

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.2
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• pp.95-98
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• 1998

완화형 강유전체인 0.9MPb*Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_{3}$-0.1PbTiO$_{3}$에서 강유전-상유전 상전이에 수반되는 relaxation거동을 살펴보기위해 낮은 전계에서 측정된 유전특성과 높은 전계에서 측정된 전계유기 분극 거동 등을 조사하였다. -50-9$0^{\circ}C$의 상전이 온도범위에 걸쳐 1V/mm의 낮은 전계에서 측정된 유전특성의 온도의존성을 구하고 수 kVmm의 강전계하에서 발생된 분극의 온도의존성을 관찰하였다. 이 모든 결과들은 Vogel-Fulcher관계식에 비교적 정확하게 일치되었으며 그 결과 T$_{f}$ 는 294.6˚K로 나타났다. 본 연구결과를 통하여 Vogel-Fulcher관계식에 의한 주파수 의존성은 낮은 전계하에서의 유전특성 뿐 아니라 강전계하에서의 여러물성들도 동일하게 적용되는 것을 확인할 수 있었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.3
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• pp.241-247
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• 1993

본 연구에서는 투광성 0.085Ba(L $a_{1}$2/N $b_{1}$2/) $O_{3}$- 0.915Pb(Z $r_{y}$ $Ti_{1-y}$) $O_{3}$(0.45.leq.y.leq.0.70)세라믹을 2단 소성법으로 제작한 후, PbZr $O_{3}$조성 및 온도에 따른 구조적, 강유전적특성을 측정하였다. XRD측정 결과, PbZr $O_{3}$조성이 감소할수록 결자상수 및 단위격자 체적은 감소하였으며 시편의 결정구조는 입방정계에서 능면체정계, 정방정계로 변화되었다. 8.5/60/40시편의 경우 포화분극, 잔류분극 및 항전계가 각각 33.28[.mu.C/$cm^{2}$], 4.15[kV/cm]로 전형적인 메모리 특성을 나타내었으며 PbZr $O_{3}$조성이 증가함에 따라 강유전 이력곡선은 slim loop특성을 나타내었다. 잔류분극은 온도가 증가함에 따라 감소하였으며 특히 PE-FE상경계 부근에 위치한 조성의 경우, 상전이 온도 이하의 온도에서 급격히 감소하는 경향을 나타내었다.다.