• Title/Summary/Keyword: 고주파유전특성

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Room-Temperature Fabrication of Barium Titanate Thin Films by Aerosol Deposition Method (에어로졸데포지션법을 이용한 $BaTiO_3$ 박막의 상온 코팅)

  • Oh, Jong-Min;Nam, Song-Min
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.31-31
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    • 2008
  • 고주파 잡음 발생과 고집적화 문제 해결을 위해 고용량 디커플링 캐패시터를 기판에 내장하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 초고주파 환경에서 고용량 기판 내장형 디커플링 캐패시터로의 응용을 위해 $BaTiO_3$박막을 에어로졸 데포지션 법을 이용하여 12~0.2 ${\mu}m$의 두께로 제조하였고 그 유전특성을 조사하였다. 그결과, 1 MHz에서 permittivity가 70, loss tangent은 3% 이하였으며, capacitance density는 $1{\mu}m$의 두께에서 59 nF/$cm^2$이었다. 하지만, 박막의 두께가 $1{\mu}m$ 이하에서는 XRD를 통해 결정성이 확인 되었음에도 큰 누설전류로 인해 유전특성을 확인할 수 없었다. 이 누설전류의 발생 원인을 조사하기 위해 $BaTiO_3$박막의 표면의 미세구조를 SEM으로 관찰한 결과 여러 결함들이 확인되었으며, 또한 전극 직경의 크기를 1.5 mm에서 0.33 mm로 작게 변화시킴으로서 그 유전특성을 조사하여 박막의 불균일성과 박막화의 가능성을 확인하였다.

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Microwave Dielectric Properties of $MgTiO_{3}$ Ceramics ($MgTiO_{3}$ 계 세라믹스의 고주파 유전특성)

  • Kim, Wang-Seop;Kim, Gyeong-Yong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.2
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    • pp.246-250
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    • 1995
  • Microwave properties of $CaTiO_{3}$, MgO and CaO added $MgTiO_{3}$ ceramics are investigated. In the composition of $(Mg_{0.915}Ca_{0.085})TiO_3$, dielectric constant($varepsilon _T$) was 22, Qxf value was 50000, and temperature coefficient of resonant frequency($gamma_T$) approached to near zero $ppm/^{\circ}C$.$MgTiO_{3}$ ceramics with 0.1 mol of MgO showed the highest Qxf calue of 131000, dielectric constant of 17, and r, of -$50ppm/^{\circ}C$. Dielectric constant of 8 mol% CaO added to $MgTiO_{3}$-MgO was 20. Qxf valus was 52000, and sf was zero $ppm/^{\circ}C$. $MgTiO_{3}$-Mg0-Ca0 system showed higher Qxf value than ($Mg_{1-x}, Ca_x$) Ti03 system.

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Microwave Dielectric Properties of $(Na_{1/2}{\;}La_{1/2})TiO_3$ Caramics ($(Na_{1/2}{\;}La_{1/2})TiO_3$ 세라믹스의 고주파 유전특성)

  • Yun, Jung-Rag;Hong, Suk-Kyung;Kim, Kyung-Yong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.3 no.5
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    • pp.476-481
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    • 1993
  • Microwave dielectric properties of $(Na_{1/2}{\;}La_{1/2})TiO_3$ (NLT) ceramics which is an A site complex perovskite structure are investigated. Dense sintered bodies are obtained when calcined at $1000^{\circ}C$ for 4h and then sintered in the temperature range between $1350^{\circ}{\;}and{\;}1450^{\circ}C$. NLT shows the bulk density of $4.95g/\textrm{cm}^3$, relative density of 96.4%, and a simple cubic structure with lattice constant(a) of 3.873$\AA$. Dielectric Constant(${\varepsilon}_r$) and quality factor Q increase as bulk density and average grain size increase respectively. NLT has the dielectric ${\varepsilon}_r=125$, Q=2842(fo=3 GHz), ${\tau}_f=465{\;}ppm/^{\circ}C$ when sintered at $1400^{\circ}C$ for 4h.

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The Effects of $SiN_x$ Dielectric Thin Films on SAW Properties of the High Frequency SAW Filter for Cellular Communication System ($SiN_x$유전 보호막이 이동통신용 고주파 SAW필터의 특성에 미치는 영향)

  • Lee, Yong-Ui;Lee, Jae-Bin;Kim, Hyeong-Jun;Kim, Yeong-Jin;Yang, Hyeong-Guk;Park, Jong-Cheol
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.6
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    • pp.650-656
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    • 1995
  • High frequency SAW filters for cellular communications were fabricated by metallizing 36$^{\circ}$Y-X LiTaO$_3$piezoelectric substrate with IIDT type electrodes. It was found that the center frequency of the filter was lowered than as designed. In order to overcome such a drawback and enable a fine tuning of its center frequency, dielectric SiN$_{x}$ thin films were deposited on LiTaO$_3$substrate by PECVD as passivation layer and then frequency responses were also characterized. As a result, the center frequency of the filter could be shifted to a higher frequency with increasing the thickness of SiN$_{x}$ film, because SAW velocity increased with increasing the ratio of the thickness of dielectric thin film to wavelength. The insertion loss of the filter, however, became larger with increasing the thickness of SiN$_{x}$ film.

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Effect of $B_2O_3$ and CuO on the Sintering Temperature and the Microwave Dielectric Properties of BaO-$Sm_2O_3-4TiO_2$ Ceramics ($B_2O_3$와 CuO의 첨가가 $BaO-Sm_2O_3-4TiO_2$ 세라믹스의 소결온도와 고주파 유전특성에 미치는 영향)

  • Cho, Kyung-Hoon;Lim, Jong-Bong;Nahm, Sahn;Lee, Hwack-Joo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.679-683
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    • 2004
  • [ $BaO-Sm_2O_3-4TiO_2$ ] 세라믹을 LTCC용 재료로 사용하기 위해 $B_2O_3$와 CuO를 소결조제로 첨가하여 소결온도를 낮추었다. 10.0 mol%의 $B_2O_3$만을 첨가하였을 경우 $1000^{\circ}C$에서 2시간 소결시 er=72.23, Qf=4,050GHz, ${\tau}f=-0.574ppm/^{\circ}C$의 우수한 유전 특성값을 얻을 수 있었지만, $960^{\circ}C$이하에서는 소결이 잘 이루어지지 않았다. $B_2O_3$와 CuO를 동시에 소결조제로 첨가하였을 경우에는 $900^{\circ}C$에서 2시간 소결시 10.0 mol% $B_2O_3$, 15.0 mol% CuO의 첨가조성에서 ${\varepsilon}r$=70.09, Qf=4,728GHz의 우수한 유전특성을 보여 고유전율을 가진 저온 동시 소결용 재료로서의 가능성을 보여주었다. 이처럼 BaO-$Sm_2O_3-4TiO_2$ 세라믹의 소결온도를 낮출 수 있었던 요인은 소결온도보다 용융점이 낮은 2차상들이 액상을 형성하여 액상소결이 진행되었기 때문이며 이때 소결에 기여한 이차상들은 결정화되지 못하고 비정질 상태로 남아있는 것으로 추정된다.

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Spectral Element Analysis for the Electro-Mechanical Admittance of a Piezoelectric Wafer Bonded on a Plate (판구조물에 부착된 압전소자의 전기역학적 어드미턴스 스펙트럼 요소 해석)

  • Kim, Eun-Jin;Shon, Sohn;Park, Hyun-Woo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.239-242
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    • 2009
  • 구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

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A Study on the Embedded Capacitor for High Frequency Decoupling (고주파용 디커플링 임베디드 캐패시터에 관한 연구)

  • Hong, Keun-Kee;Hong, Soon-Kwan
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.4
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    • pp.918-923
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    • 2008
  • We proposed an embedded capacitor with the unique electrode structure, which electrodes are located on the same plane and dielectric gap was formed by electrodes. We named it 'Gap type EC', and it was analyzed by the FEM(Finite element Method) program tool. The resonant frequency of Cap type EC was obtained at more higher frequency region. Also, resonant frequency was changed with the magnitude and thickness of electrodes. The Gap type EC with the dielectric gap of $50{\mu}m$ showed capacitance density of $55pF/cm^2$. This value is the higher than that of conventional EC. So, we concluded that the Gap type EC can be a good candidate for high frequency decoupling.