• 제목/요약/키워드: 온도에 따른 상전이

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상변화 메모리를 위한 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막의 상변화 특성 연구 (A study on phase change characteristics of $Ge_2Sb_2Te_5$ thin films for phase change random access memory)

  • 백승철;송기호;한광민;이현용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.70-70
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    • 2009
  • Si 도핑한 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막은 비정질상에서의 열적 안정성증가, fcc에서 hex상으로의 상전이 억제, 활성화 에너지 증가 등의 특성을 보인다. 본 연구에서는 Si 도핑에 의한 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막의 전기적 그리고 구조적인 특성에 관한 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 Si 도핑 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막은 Si 기판 위에 radio frequency power supply를 사용해 Si과 $Ge_2Sb_2Te_5$ 타겟을 co-sputtering하여 증착하였다. Si의 sputtering 파워를 달리하여 실리콘의 농도를 다르게 증착 하였고 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)를 사용하여 박막의 Si 농도를 측정하였다. 증착된 박막은 질소 분위기 하에서 $5\;^{\circ}C$/min으로 열처리 하여 여러 온도와 Si 농도에서의 박막의 특성을 측정하였다. 열처리 전, 후의 박막은 X-ray diffraction (XRD) 분석을 통하여 각각의 온도에서의 구조적 특성을 분석하였다. 열처리 온도에 따르는 필름의 전기적 특성 파악을 위해서 four-point probe를 이용하여 박막의 면저항을 측정하였고 그 값은 3 회 이상 측정하여 평균값을 사용하였다. Nano-pulse scanner를 사용하여 다양한 파워범위와 펄스폭 범위에서의 박막의 상변화에 따른 반사도 차이를 측정하여 각 조성에서의 비정질-결정질상 변화속도를 분석하였다.

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$Ga_x(Ge_2Sb_2Te_5)_{1-x}$ (x=0, 0.05, 0.1) 박막의 물성 및 상변화 특성 평가 (A study on properties and phase change characteristics of $Ga_x(Ge_2Sb_2Te_5)_{1-x}$ (x=0, 0.05, 0.1) thin films)

  • 한광민;송기호;백승철;이현용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.103-103
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    • 2009
  • 본 논문에서는 기존의 GST(GeSbTe=2:2:5)와 비교하여 상변화 재료로서의 Ga 도핑된 $Ge_2Sb_2Te_5$의 가능성을 확인하고자 하였다. 실험에 사용된 Ga 도핑된 $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막은 전통적 melt-quenching 방법에 의해 비정질로 제작된 벌크를 Thermal evaporation을 통하여 Si(100) 및 유리 (coming glass, 7059) 기판 위에 200nm의 두께로 증착하여 제작하였다. 각 박막의 상변화 특성은 여러 온도에서 열처리된 박막을 X-ray diffraction (XRD) 측정을 통하여 확인하였다. 각 조성 박막의 비정질-결정질 상변화속도 비교를 위하여 나노-펄스 스캐너 (nano-pulse scanner)를 사용하여 power; 1~17mW, pulse duration; 10~460ns 범위에서 박막의 상변화에 따른 반사도 차이를 측정 분석하였다. Ga의 도핑농도에 따른 전기적 특성 차이를 확인하기 위하여 4-point probe를 이용하여 박막의 면 저항을 측정하였고 또한 hall 측정을 통하여 박막의 흘 계수, 흘 농도 및 이동도를 확인하고 Ga가 상전이에 미치는 영향에 대하여 분석하였다.

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동시 스퍼터링법에 의한$Pb(Fe^{0.5},Nb^{0.5}O_3$박막의 제조 및 특성 평가에 대한 연구 (A study on the fabrication of $Pb(Fe^{0.5},Nb^{0.5}O_3$ thin films by a Co-sputtering technique and their characteristics properties)

  • 이상욱;신동석;최인훈
    • 한국진공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.17-23
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    • 1998
  • RF magnetron co-sputtering법으로 PFN[$Pb(Fe_{0.5}Nb_{0.5}O_3(PFN)$]박막을 제조한 후 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 XRD(s-ray diffractometer)를 통한 박막의 상변 태 및 전기적 특성에 대하여 연구하였다. $SiO_2$/Si, ITO/glass, 및 Pt/Ti/$SiO_2$/Si기판에 PFN 박막을 증착시켰다. 기판의 변화에 따른 증착된 PFN박막의 조성변화는 관찰할 수 없었다. ITO/glass기판을 사용한 경우와 $SiO_2$/Si기판을 사용하여 증착시킨 PFN박막의 결정구조를 분석한 결과 ITO/glass기판에 증착한 시편이 perovskite상으로의 결정화가 더욱 우세하였다. 이는$SiO_2$기판의 경우 Pb의 확산에 의해 결정화가 잘 되지 못하기 때문이다. Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 증착시킨 PFN박막의 경우 perovskite상과 pyrochlore상이 공존하였다. Perovskite 상으로의 상변태에 대한 중요한 변수로는 열처리 온도와 Pb의 함량인 것이 확인되었으며, Pb의 함량이 화학양론적 조성비에 비해 5-10%정도 과량일수록 perovskite상으로의 상변태 온도가 낮아지고 상전이 정도가 향상되는 것으로 나타났으며, 급속 열처리 후 XRD를 이용 한 결정성 분석결과를 통해 결정한 perovskite상으로의 상전이 최저온도는 $500^{\circ}C$였다. Pb/(Fe+Nb)의 조성비가 1.17인 경우의 박막을 질소 분위기 하에서 $600^{\circ}C$로 30초간 급속열 처리 하였을 때 낮은 누설 전류 값과 1kHz에서 88의 유전 상수 값, 2.0$\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 잔류 분극 값과 144kV/cm의 항전계 값을 얻었다.

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$KMgCl_3$결정의 육성과 강탄성적 성질에 관한 연구 (The crystal growth and ferroelasticity of the crystal $KMgCl_3$)

  • 조용찬;정희태;박상언;박진습;황윤회;정세영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.544-549
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    • 1998
  • $KMgCl_3$ 단결정을 Ar 분위기에서 최초로 Czochralski 방법을 사용하여 육성하였다. 원료시약 KCl과 $KMgCl_2$를 화학량론적인 혼합으로는 KMgCl3를 육성할 수 없었고 비화학량론적인 방법을 사용하여 $KMgCl_3$를 육성할 수 있었다. KCl과 MgCl2를 1:1의 비율로 혼합하여 결정을 육성하였을 때에는 $K_2MgCl_4$단결정이 육성되었다. 육성되어진 $KMgCl_3$ 단결정의 연속적 상전이점들을 확인하기 위하여 DTA, DSC 등이 열적 실험을 수행하였다. 그리고 $KMgCl_3$ 단결정이 강탄성적 성질을 가짐을 확인하였으며 고온 편광현미경을 사용하여 온도에 따른 강탄성 domain의 변화를 조사하였다. 또한 stress-strain 이력곡선의 조사를 통하여 결정내 spontaneous strain의 온도에 따른 변화를 조사하였다.

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열연화주입형 gutta percha와 resilon의 유변학적 특성 (Rheological characterization of thermoplasticized injectable gutta percha and resilon)

  • 장주혜;백승호;이인복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제36권5호
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    • pp.377-384
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    • 2011
  • 연구목적: 본 연구의 목적은 열연화주입형 gutta percha와 resilon의 온도 변화에 따른 점탄성 변화를 관찰하고 조작성을 비교하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: Obtura-II 시스템을 이용하여 세 종류의 gutta percha와 resilon을 $140^{\circ}C$$200^{\circ}C$로 가열한 후 사출 온도를 측정하였다. 점도계를 이용하여 온도 변화에 따른 재료들의 점탄성 특성(전단탄성계수, G'; 전단점성계수, G"; 손실 탄젠트, tan${\delta}$; 복소점도, ${\eta}^*$)을 관찰하였다. 점도계와 차동주사열측정기(DSC)로 재료들의 상전이 온도를 측정하였고 가압법으로 $60^{\circ}C$$40^{\circ}C$에서 재료들의 점조도를 비교하였다. 결과: 세 종의 gutta perchas는 온도에 따라 서로 다른 점탄성 특성을 나타냈다. $40-50^{\circ}C$에서 연화된 재료의 고체화 상변이가 일어났고, 점도계와 DSC로 측정된 상변이 시작 온도는 유사하였다. 상변이 시작 온도와 가압 시 점조도는 재료들마다 차이를 보였다(p < 0.05). Resilon은 gutta percha와 비슷한 유변학적 특성을 보였다. 결론: 열연화된 근관충전재는 냉각과정 동안 유변학적 특성의 변화를 나타냈고 재료들마다 서로 다른 점탄성 특성은 근관 내주입 시와 충전 시 서로 다른 조작성을 보임을 알 수 있다.

이온산란분광법을 이용한 Si(113)의 표면 구조 변화 관찰

  • 조영준;최재운;강희재
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.148-148
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    • 2000
  • 지금까지 반도체 표면에 대한 연구는 주로 (1000, (111) 표면 등 낮은 밀러 지표를 가진 표면에 대해 이루어져 왔다. 이에 반해 밀러 지표가 높은 Si 면은 불안정하고, 가열하면 다른 표면, 즉 지표가 낮은 면으로 재배열하는 경향이 있는 것으로 알려져 있는데 아직 이들 높은 밀러 지표를 가진 표면에 대한 연구는 미미한 상태이다. 그러나, Si(113)면은 밀러 지표가 높으면서도 안정하기 때문에 Si(113)의 구조를 정확하게 알 수 있다면 밀러 지표가 낮은 Si 표면이 안정한 이유를 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 TOF-CAICISS 장치(Time of Flight - CoAxial Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy) 장비와 RHEED(Reflection High Energy Electron Diffrction)를 이용하여 Si(113) 표면의 구조와 Si(113) 표면의 온도에 따른 구조 변화를 관찰하였다. TOF-CAICISS 실험결과를 보면 (3$\times$2)에서 (3$\times$1)으로 상변환하면서 Si(113) 표면에 오각형을 이루는 dimer 원자들과 adatom 원자들간의 높이차가 작아짐을 알 수 있다. RHEED 실험결과와 전산 모사 결과로부터 상온에서 Si(113)(3$\times$2) 구조를 가지다가 45$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$에서 Si(113) (3$\times$1) 구조로 상변환한다는 것을 알 수 있다. 그러나, 아직 상전이 메카니즘은 명확하게 밝혀지지 않았다. 실험결과를 전산 모사와 비교함으로써 Si(113) 표면에 [33]방향으로 이온빔을 입사시켰을 경우 dabrowski 모델과 Ranke AI 모델이 적합하지 않다는 것을 알 수 있다./TEX>, shower head의 온도는 $65^{\circ}C$로 설정하였다. 증착된 Cu 박막은 SEM, XRD, AFM를 통해 제작된 박막의 특성을 비교.분석하였다. 초기 plasma 처리를 한 경우에는 그림 1에서와 같이 현저히 증가한 초기 구리 입자들이 관측되었으며, 이는 도상 표면에 활성화된 catalytic site의 증가에 기인한다고 보여진다. 이러한 특성은 Cu films의 성장률을 향상시키고, 또한 voids를 줄여 전기적 성질 및 surface morphology를 향상시키는 것으로 나타났다. 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.는 현저하게 향상되었다. 그 원인은 SB power의 인가에 의해 활성화된 precursor 분자들이 큰 에너지를 가지고 기판에 유입되어 치밀한 박막이 형성되었기 때문으로 사료된다.을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다.

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압축하중 및 전계 인가에 따른 PIN-PMN-PT 단결정의 33-모드 유전 및 압전특성 (The 33-mode Dielectric and Piezoelectric Properties of PIN-PMN-PT Single Crystal under Stress and Electric Field)

  • 임재광;박재환;이정호;이상구
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.91-96
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    • 2020
  • Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3계 압전 단결정의 유전특성과 압전특성을 전계 및 압축응력 인가 조건 하에서 33-모드 방식으로 측정하였다. 110~140℃ 영역에서 저온 rhombohedral 구조에서 고온 tetragonal 구조로의 상전이가 관찰되었으며, cubic 구조로 변화하는 큐리온도는 165℃ 정도로 나타났다. 압축응력 및 전계 변화에 따른 분극의 크기변화를 측정하였다. 전계인가 분극 곡선의 기울기로부터 비유전율을 계산하였고, 인가되는 응력의 크기가 증가할수록 계산된 비유전율의 크기는 증가하고, 인가되는 전계의 크기가 증가할수록 비유전율의 크기는 감소하는 경향성을 나타내었다. 압축응력 및 전계 변화에 따른 변위 거동을 측정하였으며, 곡선의 기울기로부터 압전상수를 계산하였고 압력인가에 따른 상전이를 확인하였다. 수중 또는 의료용 초음파 발진자로 실제 응용할 경우 선형성을 유지하여 구동이 가능하기 위하여 소자 기구물을 형성하는 단계에서 인가하게 되는 압축응력의 크기와 구동 전계의 DC 바이어스의 크기를 적절하게 설계할 필요가 있다.

전장하에서 PLZTd의 반강유전-강유전 상전이의 동시적 X-선 회절 측정 (Simulataneous X-ray Diffraction Measurements of the Antiferroelectric-ferroelectric Phase Transition of PLZT under Electric Field)

  • 고태경;조동수;강현구
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.1292-1300
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    • 1996
  • PLZT(x/70/30)의 x=7.5, 8.0, 8.5, 10.5 조성에 대하여 전계인가와 동시에 X-선 회절측정을 전계 20kV/cm에 이르기까지 수행하였다. 모든 PLZT는 입방상에 속하였다. x=7.5, 8.0, 8.5에서 PLZT는 4~8kV/cm의 낮은 전계에 이르기까지 반강유전적인 특성을 보였으며 보다 높은 전계에서는 강유전적인 특성을 나타내었다. 온도에 따른 유전상수의 측정에 따르면 x=7.5, 8.0, 8.5 조성에서 PLZT는 완화형 강유전체와 유사하였으며 50-7$0^{\circ}C$에서 확산적인 반강유전-상유전 상전이가 나타났다. 자발분극-전계(P-E) 이력곡선은 이들이 반강유전적인 특성을 가지고 있음을 보여주었다. 매우 넓은 큐리점의 분포는 이들 PLZT의 결정구조에서 La 치환에 의한 양이온 및 빈자리의 무질서도가 상당함을 시사한다. PLZT (10.5/70/30)의 전계에 따른 변형은 매우 미미하였으며 이력현상이 없는 상유전적인 특성을 보였다. 전계인가에 따른 변형률은 La 치환량이 증가함에 따라 감소하였다. PLZT(7.5/70/30)에서 110회절선의 강도는 전계인가에 민감하게 변화하여, [110] 방향에 평행한 자발분극을 가지는 분역이 전계인가로 유도된 PLZT의 강유전상에서 발달된 것처럼 여겨진다.

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Al$_2$O$_3$/Al 복합체 제조시 용융 알루미늄의 치환반응에 미치는 금속 마그네슘의 영향 (Effects of Metal Mg on Replacement Reaction of Molten Al for Fabrication of $Al_2$O$_3$//Al Composites)

  • 정두화;배원태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.23-32
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    • 1998
  • 전융실리카 분말로 소결하여 만든 sihca preform을 마그네슘이 함유된 용융 알루미늄에 침적시킨후 공기중에서 반응시켜 Al2O3/Al 복합체를 제조하였다. 복합체 제조시 반응온도의 변화에 대해 용융 알루미늄의 침투거동을 조사한 결과 3가지 영역, 즉 저온영역(75$0^{\circ}C$-85$0^{\circ}C$), 중온영역(90$0^{\circ}C$-95$0^{\circ}C$), 고온영역(100$0^{\circ}C$$\leq$)으로 구분되었다. 저온영역에서는 반응온도에 비례해서 침투속도가 증가하였으나, 중간온도 영역은 치환반응에 의해 생성된 알루미나의 상전이에 따른 영향으로 저온영역인 85$0^{\circ}C$에서보다 오히려 침투속도가 감소하였다. 고온영역중 100$0^{\circ}C$이상에서 침투가 일어나지 않는 것은 용융 알루미늄중의 마그네슘이 먼저 실리카와 반응하여 silica preform의 표면에 치밀한 스피넬층을 형성하기 때문으로 판명되었다.

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산소 분압에 따라 전자빔 증착법으로 제작된 TiO2 박막의 구조적.광학적 특성 (Optical and Structural Properties of TiO2 Thin Films Prepared at Various Oxygen Pressure by Electron-Beam Evaporation)

  • 최원석;김장섭;정종민;한성홍;김의정;이충우;주종현
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.171-177
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    • 2007
  • 전자빔 증착법을 이용하여 산소 분압에 따라 $TiO_2$ 박막을 제작하고, 열처리 온도에 따른 박막의 구조적 특성과 광학적 특성을 분석 하였다. $TiO_2$ 박막들의 물리적 특성은 주입된 산소량에 의존하였다. 주입된 산소량이 증가 할수록 상전이 온도가 높아지고, 가시광선 영역에서 $TiO_2$ 박막의 투과율이 증가하였다. 그리고 주입된 산소량이 작은 경우, $700^{\circ}C$에서 $1100^{\circ}C$로 열처리 후 $TiO_2$ 박막의 흡수단 이 좀더 장파장으로 이동하였다.