• 한국재료학회지
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• 제6권11호
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• pp.1121-1126
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• 1996

(Pb0.63Ca0.37)ZrO3 세라믹에 MgO와 SrO를 첨가하여 Ca를 Mg와 Sr 이온으로 치환하였을 때의 고주파 유전특성에 대해 연구하였다. Ca 이온의 일부를 Mg 이온으로 치환시킨 경우에는 A-O결합에 의한 분극의 증가로 인하여 유전상수는 직선적으로 증가하지만 품질계수는 감소한다. 또한 Ca 이온을 Sr 이온으로 치환시킨 경우에는 결합길이의 증가로 인해 분극이 감소되어 유전상수와 품질계수가 감소한다. 고주파용 유전재료의 설계에 있어서 관용인자와 이온결합성의 평가가 중요하다.

• 한국재료학회지
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• 제7권3호
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• pp.251-264
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• 1997

공진 주파수 온도 계수($\tau$$_{f}$)가 큰 음의 값을 가지는 (Li$_{1}$2Nd$_{1}$2)TiO$_{3}$(LNT) 고주파 유전체를 125$0^{\circ}C$에서 140$0^{\circ}C$까지의 온도에서 2시간동안 소결을 하였고 소결후에는 소결온도보다 약간 낮은 120$0^{\circ}C$에서 5시간 동안 annealing을 실시를 하였다. 그리고 열처리에 의한 상, 미세구조의 변화를 X-ray, SEM을 통해서 분석하였으며, 열처리가 고주파 유전물성에 대해 미치는 영향에 대해서도 고찰하였다. 130$0^{\circ}C$에서 135$0^{\circ}C$ 근방에서 소결시킨 재료는 Annealing효과에 의해 소결체에 균일한 입도 분포가 증진되었고 체적 밀도가 향상되었으며, 열처리 효과에 의해 품질계수(Q)값이 향상되었고 유전상수($\varepsilon$$_{r}$)는 약간 감소하였으며 공진주파수 온도계수($\tau$$_{f}$)는 더 큰 음의 값을 가지게 되었다. 그러나 135$0^{\circ}C$이상에서 소결한 경우에는 비정상적인 입자 성장에 의해 밀도가 감소되며, 이에 따라 고주파 유전특성이 전반적으로 저하되었다.었다.

• 한국재료학회지
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• 제4권3호
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• pp.312-318
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• 1994

이 논문은 절연유를 정제하여 $SF_6$ 가스를 용해시켰을 때 절연유의 수십 MHz대의 고주파 절연파괴 전압과 유전특성에 관해서 연구한 것이다. 1)절연유에서의 고주파 전류는 전압의 1/2승에 거의 비례하여 증가한다. 2)전원주파수가 증가함에 따라 고주파 절연파괴는 주파수의 제곱에 역비례하여 감소하는 현상을 나타내고 AC절연파괴의 전압때보다 약 35%정도가 감소한다. 3) 용해된 기체의 압력을 증가시킴에 따라 고주파 절연파괴 전압은 원만하게 증하한다. 4)전원주파수의 증가에 따른 유전정접(tan $\delta$)은 거의 지수 함수적으로 증가하고 유전률($\varepsilon$)은 [0.6% MHZ]의 기울기로 삼소하는 경향을 나타낸다. 5) $SF_6$ 가스를 용해시켰을때 절연파괴 특성은 Air 또는 Ar을 용해시켰을 때 보다 약 25% 정도 향상되는 특성을 나타낸다.

• 한국재료학회지
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• 제8권11호
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• pp.1043-1047
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• 1998

CuO 및 C얘의 첨가가 $BiNbO_4$ 세라믹스의 고주파 유전특성에 미치는 영향을 조사하였다. CdO 첨가량이 증가함에 따라 소결밀도 및 품질계수는 감소하였고 소결온도가 증가하면 유전상수 및 품질계수는 증가하였다. $BiNbO_4$에 CuO 및 CdO를 각각 0.03wt% 첨가한 시편을 $960^{\circ}C$에서 소결시 유전율 41.2, 품질계수($Q{\times}f_0$) 6,500(at 5.6GHz), 공진주파수 온도계수 $3ppm^{\circ}C$의 우수한 고주파 유전특성을 얻을 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권4호
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• pp.354-360
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• 1997

페르브스카이트 구조를 갖는 CaTiO$_{3}$-La(Zn$_{1}$2/Ti$_{1}$2)O$_{3}$계에서 소결 온도와 소결 시간의 증가에 따른 ZnO의 휘발과 이에 따른 고주파 유전 특성에 대하여 조사하였다. 시편 내부를 WDS 분석한 결과 위치에 따른 ZnO의 농도차를 관찰할 수 있었고, 시편의 두께를 달리하여 Qxf$_{o}$ 값을 조사한 결과 ZnO가 많이 휘발된 가장자리에서 더 높은 Qxf$_{o}$ 값을 얻을 수 있었다. 0.535CaTiO$_{3}$-0. 465La(Zn$_{1}$2/Ti$_{1}$2/)O$_{3}$몰비로 155$0^{\circ}C$, 2시간동안 합성한 결과 소결 밀도 5.31g/㎤, 유전율 50, Qxf$_{0}$34,000, 온도계수 +8ppm/$^{\circ}C$의 고주파 유전 특성을 갖는 소결체를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.86-86
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• 1999

본 연구에서는 마이크로파 유전체 소자로서의 응용 및 절연 산화막으로의 응용을 위해 마이크로파 유전체 세라믹으로 사용되어 온 MgTiO3 물질을 펄스 레이저로 박막을 제조하였다. MgTiO3 는 주로 고주파에서 높은 유전율을 갖고 높은 품질계수 (22.000 at 5 GHz) 혹은 낮은 유전손실을 갖으며 유전특성의 온도 안정성이 우수하여 유전체 세라믹 재료로 응용된다. MgTiO3 박막의 성장은 KrF(파장:248nm) 엑시머 레이저를 이용했으며 공정조건으로 박막의 성장온도는 500-75$0^{\circ}C$, 산소 압력은 10-5-200mTorr, 성장 후 냉각시 산소분위기는 200Torr, 레이저 에너지 밀도는 1.5-5J/cm2 등의 조건으로 박막을 성장하였다. MgTiO3 박막을 여러 가지 기판, 즉 Al2O3(r-plane), Si, Pt 위에 성장시켰으며 기판에 따라 에픽텍셜 혹은 다결정 상태를 갖는 ilmenite 구조로 성장되었다. PLD(Pulsed laser deposition)법에 의해 형성된 MgTiO3 박막을 보면, 우선 Al2O3(r-plane) 기판위에 성장된 경우 $700^{\circ}C$에서 에픽텍셜하게 성장하였으며, Si 기판 위에 성장된 경우 $650^{\circ}C$에서부터 (003)면으로 우선 배향된 단일상의 ilmenite 구조가 형성된다. Ptdnl에 성장된 경우 $600^{\circ}C$에서부터 (003)면으로 우선배향성을 가지며 $650^{\circ}C$에서 결정의 안정화를 이루었으나, MgTiO3 박막은 전기적 특성으로 유전특성 및 유전분산 특성 등이 측정 분석되어 MgTiO3 박막의 고주파 유전체로의 응용에 관한 가능성을 토의하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권3호
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• pp.280-286
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• 2001

10 이하의 저유전율을 갖는 (1-x)BaWO$_4$-xMg$_2$SiO$_4$(x=0.1~0.9) 세라믹스의 미세구조와 고주파 유전특성을 조사하였다. (1-x)BaWO$_4$-xMg$_2$SiO$_4$(x=0.1~0.9) 세라믹스는 정방정(tetragonal) 구조를 가진다. 0.1BaWO$_4$-0.9Mg$_2$SiO$_4$세라믹스는 BaWO$_4$와 $Mg_2$SiO$_4$의 상들이 공존하는 혼합상을 보였으며, $Mg_2$SiO$_4$가 이차사으로 형성된 것이 관찰되었다. 120$0^{\circ}C$~140$0^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결된 (1-x)BaWO$_4$-xMg$_2$SiO$_4$(x=0.1~0.9) 세라믹스는 $\varepsilon$$_{r}$=6.37~8.21, Q.f=15000~99422 그리고 $ au$$_{f}$=73.9~48.9 ppm/$^{\circ}C$의 고주파 유전특성을 가졌다. $\tau$$_{f}$를 보정하기 위해, CaTiO$_3$(1,5 wt%)가 (1-x)BaWO$_4$-xMg$_2$SiO$_4$(x$\geq$0.9) 세라믹스에 첨가되었다. 135$0^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결된 0.1BaWO$_4$-0.9Mg$_2$SiO$_4$+CaTiO$_3$(5 wt%) 세라믹스는 $\varepsilon$$_{r}$=7.3, Q.f=30532 그리고 $\tau$$_{f}$=-30 ppm/$^{\circ}C$의 고주파 유전특성을 얻었다. 얻었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.350-350
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• 2008

최근 이동 통신 분야에서 전자기기들의 고주파화와 소형화에 대한 관심이 높아지면서 고주파 소자로서 필수적으로 사용 되어온 디커플링 캐패시터도 이 두 가지 요구를 만족시키기 위해 기존의 표면 실장형에서 평판 형태인 기판 내장형 캐패시터로 발전해 가고 있다. 이를 실현하기 위한 공정법으로 Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCCs)와 polymer composite등의 연구가 진행되고 있으나 LTCCs는 높은 공정온도에 의한 내부 확산과 서로 다른 열팽창 계수에 의한 소결후의 수축과 같은 단점들을 가지고 있으며 polymer composite 은 비교적 낮은 공정온도에도 불구하고 유전특성과 방열특성이 우수하지 못한 문제점을 가지고 있었다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 Aerosol Deposition Method (ADM)를 주목하게 되었다. 이 공정 법은 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹을 제작하는 새로운 코팅기술이다. 본 연구에서는 고주파용 디커플링 캐패시터의 응용을 위하여 상온에서 높은 유전율을 가지며 강유전체 물질인 $BaTiO_3$를 사용하였다. 출발원료로서 0.45 ${\mu}m$크기의 $BaTiO_3$ 분말을 이용하여 상온에서 submicron에서 수 micron의 두께로 성막하였다. 그러나 ADM으로 $BaTiO_3$ 막을 성막할 경우 유전율이 100이하로 급격히 떨어지는 현상이 기존 연구에서 보고되어 왔으며 본 연구에서도 이를 확인하였다. 디커플링 캐패시터의 밀도를 높이기 위해서 유전체의 유전율을 높이거나 두께를 앓게 하는 방법이 있으나 이번 연구에서는 박막화에 초점을 맞추어 진행하였다. 하지만 $BaTiO_3$ 막의 두께를 $1{\mu}m$이하의 박막으로 제조했을 경우 XRD 분석을 통하여 결정상이 얻어졌음을 확인했음에도 불구하고 유전체로서의 특성을 보이지 않았다. 이 원인을 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류에 의한 것이라고 판단하고 $BaTiO_3$ 박막과 기판과의 계면 및 미세구조를 확인하였으며 이것이 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.296-298
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• 2004

마이크로파와 같은 초고주파를 이용한 방전은 여러 분야에서 응용되고 있으며, 초고주파 고강도 방전 기술은 무전극 HID 램프의 기본 되는 기술이다. 특히 소형화된 마이크로파 방전 HID 램프는 그 응용이 광범위 할 것이다. 본 논문에서는 자기장 해석 시뮬레이터를 사용하여 유전체 도파관의 크기를 결정하고, 본 연구실에서 개발한 소형화 고휘도 무전극 HID 램프의 조건에 맞는 parameter를 이용하여 방전 시스템을 설계하였으며, 유전체 도파관에서의 화합물에 따른 무전극 HID 램프의 광학적 특성(스펙트럼, 휘도, 상관색온도, 연색성지수)에 관한 실험결과를 보고하다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.81-86
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• 2003

고상합성한 $CaTiO_3$와 $YAlO_3$의 혼합분말을 소결하여 조성에 따른 미세조직과 고주파 유전특성의 변화를 조사하였다. $CaTiO_3-YAlO_3$ 고용체의 고주파 유전특성은 조성에 민감하게 의존하였다. 최적의 유전특성은 $0.75CaTiO_3-0.25YAlO_3$를 $1500^{\circ}C$에서 3시간 소결하였을 때 유전율 47, 품질계수 35000. 공진주파수의 온도계수 +11 ppm/$^{\circ}C$이었다. 동일 조성을 저온에서 치밀화 시키기 위하여 $CaB_2O_4$를 첨가하였을때 $1200^{\circ}C$ 이상에서 완전 치밀화 되었으며. $1300^{\circ}C$에서 3시간 소결하였을 경우, 유전율 47, 품질계수 37000, 공진주파수의 온도계수 +17ppm/$^{\circ}C$로 유전특성의 저하 없이 저온에서 치밀한 소결체를 얻을 수 있었다. $CaB_2O_4$를 소결조제로 한 $CaTiO_3-YAlO_3$계 소결체는 5~7GHz에서 중간유전율과 높은 품질계수를 갖는 고주파용 유전재료로 활용이 기대된다.