• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제14권3호
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• pp.15-19
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• 2003

본 연구에서는 RF magnetron sputtering으로 상온에서 증착된 ZnO압전박막을 이용하여, 1.96 GHz 대역의 air gap type의 FBAR BPF를 개발하였다. FBAR BPF는 Si wafer에 절연막으로 열 산화막층(SiO$_2$)을 형성한 후, 형성된 산화막 위에 바닥전극(Al), ZnO압전층 그리고 상부전극(Mo)를 차례로 RF magnetron sputter장비를 사용하여 증착시키고, Si wafer를 dry etching하여 air hole을 구현함으로써 device를 제조하였다. 제조된 FBAR BPF의 ZnO압전층의 XRD분석 결과 (002)면 방향으로 우선 배향되었으며, XRC의 $\sigma$값은 1.018이었다. 삽입손실 1 dB 내외로 우수한 특성을 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1397-1399
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• 2002

Effects of bottom electrode materials (Al, Cu, Ti, and Mo), included in film bulk acoustic resonators (FBARs), on the orientation of piezoelectric AlN thin films and the frequency response characteristic of resonators were investigated. The texture coefficient (TC) for (002) orientation, crystallite size, full width half maximum (FWHM), and surface roughness of deposited AlN films were measured for the various bottom electrodes. The return tosses estimated from the frequency responses of fabricated resonators were also compared. Experimental results showed that the difference of lattice constant and thermal expansion coefficient between the bottom electrode and the AlN film were the most important factors for achieving a high performance resonator.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1054-1059
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• 2002

A great deal of research has been done in the field of characterization for piezoelectric thin films after the first report on the measurement for the piezoelectric coefficient of thin films in 1990. The main idea of this research is to provide a distinctive solution for the measurement and standardization of both the longitudinal and the transverse piezoelectric d-coefficients, d33 and d31, of ferroelectric thin films. In general, to get these two coefficients of thin films, two different measuring systems are required. Here, we propose the improved method for the evaluation of these two coefficients with single equipment and with the relatively convenient procedure. The two-step loading process of applying the both positive and the negative pressure has been introduced to acquire the piezoelectric coefficients. These results have been calibrated for both the longitudinal and 4he transverse piezoelectric d-coefficients, d33 and 431, of thin films by comparison with the virtual standard created from FEM. In this experiments, we have obtained d33 of 331pC/N and 031 of -92.2pC/N for the PZT thin films.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권3호
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• pp.231-234
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• 2008

For the applications which need a micro-power supply such as thin and flat displays, micro-robot, and micro-system, it is especially necessary to integrate the passive components because they typically need more than 2/3 of the space of the conventional circuit. Therefore, we have designed and fabricated a novel piezoelectric micro transformer using the PZT thin film and MEMS technologies for application to the energy supply device of the micro-systems. The dimensions of the micro-transformer is $1000{\mu}m\;{\times}\;400{\mu}m\;{\times}\;4.8{\mu}m$ $(length{\times}width{\times}thickness)$. The dynamic displacement of around $9.2{\pm}0.064{\mu}m$ was observed at 10 V. The dynamic displacement varied almost linearly with applied voltage. The average voltage gain (step-up ratio) was approximately 2.13 at the resonant frequency $(F_r=8.006KHz)$ and load resistance $(R_L)$ of 1 $M{\Omega}$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.916-919
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• 2000

A great deal of research has been done in the field of characterization for piezoelectric thin films after the first report on the measurement for the piezoelectric coefficient of thin films in 1990. The main idea of this research is to provide a distinctive solution for the measurement of both the longitudinal and the transverse piezoelectric d-coefficients, d$\sub$33/ and d$\sub$3l/, of ferroelectric thin films and also thick films. In general, to get these two coefficients of thin films, two different measuring systems are required. Here, we propose the improved method for the evaluation of these two coefficients with single equipment and with the relatively convenient procedure. The two-step loading process of applying the both positive and the negative pressure has been designed to acquire the piezoelectric coefficients. These results have beer calibrated for both the longitudinal and the transverse piezoelectric d-coefficients, d$\sub$33/ and d$\sub$31/, of thin films. In the first stage of the experiments, we have obtained d$\sub$33/ of 108pC/N and d$\sub$31/ of 57pC/N for the PZT thin films.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제13권3호
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• pp.206-212
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• 1998

Salmonella spp.의 신속한 검출을 위하여 엷은 박막형태의 수정결정을 사용하는 압전류적(piesoelectric) 항체센서 시스템을 개발하고 증류수, 완충용액, 식염용액 등의 여러 매질 중에서 보여주는 진동 특성을 검토하였다. Salmonella spp. 균 구조항원(Common structural antigen)에 대한 항체를 수정결정에 PEI pre-coating, BSA 가교화, 3-APTES silanizaition, protein A와 DTBP thiolation의 5가지 방법에 의해 고정화한 후 항체 센서의 안정성을 살펴보았다. Salmonella 균을 주입하였을 때 Salmonella 균과 수정 결정에 고정화한 항체와의 결함반응에 의해 수정결정의 질량증가와 이에 따른 진동수 감소가 나타났다. 고정화방법 중 protein A와 DTBP를 이용하여 고정화하는 방법이 센서반응을 가장 안정적이고 재현성 있게 나타내줌을 알 수 있었다. $7.45{\times}10^{7}\;CFU/ml$의 Salmonella 균을 반응 cell 내에 주입하였을 때 protein A를 이용한 고정화의 경우 80Hz, DTBP를 이용한 고정화의 경우 283 Hz의 진동수 감소가 나타났으며, 압전류적 항체센서를 이용할 경우 40분 이내에 Salmonella spp.의 검출이 가능하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권10호
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• pp.942-947
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• 2001

MEMS 소자에의 응용을 위한 PZT(52/48) 박막을 diol을 용매로한 솔젤법에 의해 제조하였으며 미세구조에 따른 전기적 특성 및 압전 특성 관계를 고찰하였다. 0.5 mol 의 sol을 제작하여 1회 코팅시 $0.2{\mu}m$ 두께를 갖는 균열 없는 박막을 얻을 수 있었으며 $0.2{\mu}m$에서 $3.8{\mu}m$의 두께의 막을 증착하였다. 미세구조사진으로부터 층간 porous한 영역이 관찰되지 않음과 제2상의 성장이 없는 치밀한 columnar입자 성장을 확인 할 수 있었으며 균열없는 치밀화된 입자의 성장으로부터 우수한 이력곡선을 얻을 수 있었다. XRD분석으로부터 우선 배향성을 알아본 결과 (111)우선 배향성이 $1{\mu}m$ 영역까지 우세하다가 $1{\mu}m$이상의 두께에서 점차 random하게 바뀌는 것을 확인할 수 있었으며, 유전 특성 및 압전특성의 경향도 이와 유사하게 $1{\mu}m$ 영역까지 증가하다가 그 이상의 두께에서는 수렴하여 각각 1400, 300 pC/N 정도의 우수한 값을 가졌다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.284-290
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• 2004

본 논문에서는 기판상의 인덕터가 박막공진 여파기의 성능에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 두 종류의 사다리형 박막공진 여파기를 설계 및 제작하였다. 여파기를 이루고 있는 박막공진기들의 압전물질은 AIN이고, 전극은 백금(Pt)으로 이루어졌으며 기판에 의한 오버모드(overmode) 현상을 제거하기 위하여 air-gap 형태로 제작되었다. 듀플렉서를 이루고 있는 송신용 여파기의 특성을 보이기 위해 4개의 직렬 공진기와 2개의 병렬 공진기로 이루어진 사다리형 4/2단 여파기가 제작되었으며, 수신용 여파기의 성능을 보이기 위해서는 3/4단으로 제작되었다. 여파기의 성능을 개선하기 위해 사용된 기판상의 인덕터들은 2 ㎓ 대역에서 약 5∼9 정도의 Q값 특성을 보였으며, 인덕터가 연결된 여파기는 연결되지 않은 경우에 비해 약 10∼12 ㏈ 정도의 개선된 대역외 저지특성을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.245-248
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• 2012

본 논문에서는 실리콘 기반의 기술과 차별화하여 저온동시소성세라믹 (LTCC) 기판을 이용하여 대표적 압전물질인 PZT 박막의 최적의 증착조건을 연구하였다. LTCC 기술은 실리콘 기반의 기술에 비하여 낮은 생산 단가, 높은 수율, 3차원 구조물의 용이한 제작성 등으로 인하여 센서 및 액추에이터와 같은 10 um ~ 수백 um 정도의 중규모 디바이스를 제작하는데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다. LTCC 기판은 NEG사의 MLS 22C 상용 파우더를 이용하여 100 um 두께의 그린쉬트를 적층하고 동시소결하여 400 um 두께로 제작하였다. 제작한 기판위에 Pt/Ti 하부전극을 증착하고 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 PZT 박막의 증착조건을 연구하였다. 증착조건으로는 RF 전력과 아르곤과 산소 가스비를 가변하여 실시하였으며, XRD와 EDS를 사용하여 박막의 결정성 및 성분을 분석하였다. 실험을 통하여 얻어진 최적의 증착조건은 RF 전력 125W, 아르곤과 산소비 15:5에서 가장 우수한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제20권6호
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• pp.222-227
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• 2010

RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Pt/Ti/$SiO_2$/Si(100) 기판위에 $BiFeO_3$ 박막을 증착하였고, 스퍼터링 공정에서 산소량이 $BiFeO_3$ 박막에 미치는 영향을 조사하였다. $BiFeO_3$ 박막은 XRD 회절패턴의 결과를 통하여 소량의 불순물상이 존재하는 페로브스카이트 구조로 결정화되었다. $O_2$ 가스의 유량은 박막의 미세구조 및 자기적 특성에 많은 영향을 끼친다. $O_2$ 가스의 유량이 증가함에 따라 박막의 표면 거칠기 및 grain size가 증가하였다. $BiFeO_3$ 박막은 상온에서 약자성적인 거동을 보였으며, PFM 측정을 통하여 박막의 미세구조와 압전계수와의 상관관계를 조사하였다.