• 제목/요약/키워드: Bi-Thin Film

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LSMCD 공정으로 제조한 SBT 박막의 Sr/Ta 몰비에 따른 강유전 특성 (Effect of Sr/Ta mole ratio on the ferroelectric properties of SBT thin films fabricated by LSMCD process)

  • 박주동;김지웅;오태성
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.360-366
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    • 2000
  • LSMCD (Liquid Source Misted Chemical Deposition)공정으로 Sr/Ta몰비 0.35~0.65 조성범위에서 150 nm 두께의 $Sr_xBi_{2.4}Ta_2O_9$ (SBT)박막을 제조하여, Sr/Ta몰비에 따른 결정상과 미세구조, 강유전 특성 및 누설전류 특성을 분석하였다. LSMCD 공정으로 제조한 SBT박막은 Sr/Ta 몰비 0.425의 조성에서 최적의 강유전 특성을 나타내어 $\pm$5 V의 구동전압 인가시 15.01 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 잔류분극 $2P_{r}$과 41kV/cm의 항전계 $E_{c}$를 나타내었다. LSMCD공정으로 제조한 Sr/Ta 몰비 0.35~0.5 범위의 SBT 박막은 100 kV/cm의 전기장 하에서 $10^{-5}$A/$\textrm{cm}^2$ 미만의 낮은 누설전류 밀도를 나타내었으며, $\pm$5V의 구동전압 인가시 $10^{10}$회의 스위칭 후에도 잔류분극 감소가 1% 미만인 우수한 분극피로 특성을 나타내었다.

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전자빔 조사 및 Ag 완충층에 의한 ZnO/Ag 박막의 구조적·광학적·전기적 특성 개선 효과 (The Effect of Electron Beam Irradiation and Ag Buffer Layer on the Structural, Optical, and Electrical Properties of ZnO/Ag Thin Films)

  • 최진영;엄태영;박윤제;최수현;김대현;조윤주;김대일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제31권4호
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    • pp.221-225
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    • 2018
  • In this work, in order to effectively improve the electrical conductivity and visible light transmittance of ZnO thin films, ZnO single layer and ZnO/Ag bi-layer films were deposited on glass substrates by radio frequency and direct current magnetron sputtering, and then, the effects of an Ag buffer layer and electron beam irradiation on the electrical and optical properties of the films were investigated. The observed results indicate that ZnO 100 nm / Ag 7 nm films show higher opto-electrical performance than the ZnO single layer film. In addition, electron beam irradiation also effectively enhanced the visible transmittance and electrical conductivity of the ZnO/Ag bi-layer films.

Dielectric $Bi_3NbO_7$ thin film grown on flexible substrates by Nano Cluster Deposition

  • Lee, Hyun-Woo;Yoon, Soon-Gil
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.10-10
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    • 2009
  • Transparent BNO thin films were grown on Al-doped ZnO (AZO)/Ag/AZO/polyethersulfon (PES) (abbreviated as AAAP) transparent electrodes at a low temperature by the NCD technique. The BNO films grown on the crystallized AZO/Ag/AZO (AAA) electrodes exhibit an amorphous phase with a root mean square (rms) roughness of approximately 2 nm in the range of deposition temperature. The capacitors (Pt/BNO/AAAP) with BNO films grown at $100^{\circ}C$ show a dielectric constant of 24 and dissipation factor of 8% at 100 kHz, a leakage current density of about $8{\times}10^{-6}A/cm^2$ at an applied voltage of 1.0V. The optical transmittances of the BNO/AAAP exhibited above 80% at wavelength of 550nm at all of deposition temperature. The mechanical stability of the BNO/AAA as well as AAA electrode with the PES substrates through the bending was ensured for flexible electronic device applications. The transparent BNO capacitors grown on AAAP are powerful candidate for integration with the transparent solar cells.

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PLD 법을 이용한 고유전율, 저유전손실 BZN 박막 제작 (Fabrication of High-permittivity and low-loss dielectric BZN thin films by Pulsed laser deposition)

  • 배기열;이원재;신병철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.230-231
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    • 2009
  • 펄스 레이저 층착법 (이하 PLD)은 다성분계 산화물 박막 또는 다층구조의 박막 제작에 매우 유용한 기술이다. 본 실험에서는 KrF 엑시머 레이저를 이용하여 pt on Si 기판 위에 150nm 두께의 $Bi_{1.5}ZnNb_{1.5}O_7$(이하 BZN) 박막을 다양한 기판온도에서 제작하였다. XRD를 이용하여 BZN 박막의 구조적 특성을 분석하였고, 박막을 MIM 구조로 제작하여 유정적 특성을 측정하였다. 제조한 BZN 박막은 $500^{\circ}C$ 이상에서 결정질을, $500^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 비정질 특성을 보였다. 유전 특성은 100 - 400$^{\circ}C$ 영역에서는 온도가 증가함에 따라 졸은 특성을 나타내었고, $500^{\circ}C$에서부터는 감소하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$에서 제작한 BZN 박막이 유전상수가 67.8, 유전 손실이 0.006으로 가장 줄은 유전특성을 나타내었다.

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PC 기판위에 증착된 SiO2/GZO박막의 전자빔 조사에너지에 따른 특성 변화 (Effect of Electron Irradiation Energy on the Properties of GZO/SiO2 Thin Films on Polycarbonate)

  • 허성보;박민재;정우창;김대일;차병철
    • 한국표면공학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.341-346
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    • 2014
  • Ga-doped ZnO (GZO) single layer and $SiO_2/GZO$ bi-layered films were deposited on Polycarbonate(PC) substrate by radio frequency magnetron sputtering. Influence of the structural, electrical, and optical properties of the films was considered. We have considered the influence of electron irradiation energy of 450 and 900 eV on the stuctural, electrical and optical properties of $SiO_2/GZO$ thin films. The optical transmittance in a visible wave length region increased with the electron irradiation energy. The electrical resistivity of the films were dependent on the electron's irradiation energy. The $SiO_2/GZO$ films irradiated at 900 eV were showen the lowest resistivity of $7.8{\times}10^{-3}{\Omega}cm$. The film which was irradiated by electron at 900 eV shows 84.3% optical transmittance and also shows lower than contact angle of $58^{\circ}$ in this study.

TiO2와 SiO2 박막 쌍을 이용한 광모드 변환기가 집적된 반도체 레이저 단면의 무반사 코팅 (Anti-reflection coating on the facet of a spot size converter integrated laser diode using a pair of TiO2 and SiO2 thin films)

  • 송현우;김성복;심재식;김제하;오대곤;남은수
    • 한국광학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.396-399
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    • 2002
  • 전자선 증착기를 이용하여 1.3$\mu\textrm{m}$ 광모드 변환기가 집적된 반도체 레이저 출력 단면에 $SiO_2$$TiO_2$ 두 개의 박막 층으로 무반사 증착 하였다. 증착 단면의 최소 단면 반사율 $~ 10^{-5}$을 얻었고, $~ 10^{-4}$이하 단면 반사율 밴드 폭은 약 27nm임을 측정하였다. 이러한 코팅은 외부 공진기 레이저 광원 및 반도체 광 증폭기 등에 응용 가능하다.

Fabrication and Characterization of the BLT/STA/Si Structure for Fe-FETs Application

  • Park, Kwang-Huna;Jeon, Ho-Seung;Park, Jun-Seo;Im, Jong-Hyun;Park, Byung-Eun;Kim, Chul-Ju
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.73-74
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    • 2006
  • Ferroelectric thin films have been widely investigated for future nonvolatile memory application. We fabricated the BLT ($(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$) films on Si using a STA ($SrTa_2O_6$) buffer layer BLT and STA film were prepared by sol-gel method. Measurement data by XRD and AFM, showed that BLT film and STA films were well crystallized and a good surface morphology. From C-V measurement reward that the Au/BLT/STA/Si structure showed a clockwise hysteresis loop with a memory window of 1.5 V for the bias voltage sweep of ${\pm}5$ V. From results, the Au/BLT/STA/Si structure is useful for FeFETs.

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Manufacture and Test of Small-scale Superconducting Fault Current Limiter by Using the Bifilar Winding of Coated Conductor

  • Yang, Seong-Eun;Ahn, Min-Cheol;Park, Dong-Keun;Jang, Dae-Hee;Ko, Tae-Kuk
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.20-23
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    • 2005
  • The Resistive Type High Temperature Superconducting Fault Current Limiter (SFCL) has been developed in many countries. Until now, materials of the resistive SFCL were Bi2212 bulk and YBCO thin film. Although YBCO coated conductor (CC) has many advantages such as high n-value and critical current for applying resistive SFCL, the resistive SFCL using CC doesn't have developed yet. The bifilar winding type SFCL was manufactured and tested rated on 30V/80A. In normal state, the SFCL using pancake type bifilar winding had very low impedance. When a fault occurred, the SFCL limited the fault current efficiently. Through these results of experiment, large-scale SFCL using CC should be developed in the future.

펄스 레이저 증착법으로 제작한 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ 박막의 미세구조 및 전기적 특성 (Microstructure and Electrical Properties of $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ Thin Film Fabricated by Pulsed Laser Deposition Method)

  • 김영민;유효선;강일;길남제;장건익;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.277-277
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    • 2007
  • $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 물질은 결정 방향에 따른 강한 이방성의 강유전 특성을 나타낸다. 따라서 BLT 박막을 이용하여 FeRAM 소자 등을 제작하기 위해서는 결정의 방향성을 세심하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 현재까지 연구된 BLT 박막의 방향성 조절 결과를 보면, BLT 박막을 스핀 코팅 법 (spin coating method)으로 중착하고, 핵생성 열처리 단계를 조절하여 무작위 방향성 (random orientation)을 갖는 박막을 제조하는 방법이 일반적이었다. 그런데 이러한 스핀 코팅법에서의 핵생성 단계의 제어는 공정 조건 확보가 너무 어려운 단점이 있다. 이러한 어려움을 극복할 수 있는 대안은 스퍼터링 증착법 (sputtering deposition method), PLD법 (pulsed laser deposition method) 등과 같은 PVD (physical vapor deposition) 법의 증착방법을 적용하는 것이다. PVD 법으로 증착하는 경우에는 이미 박막 내에 무수한 결정핵이 존재하기 때문에 핵생성 단계가 필요 없게 된다. PVD 증착법의 적용을 위해서는 타겟 (target)의 제조 및 평가 실험이 선행되어야 한다. 그런데 벌크 BLT 재료의 소결공정 조건과 전기적 특성에 관한 연구 결과는 거의 발표 되지 않고 있다. 본 실험에서는 $Bi_2O_3$, $TiO_2$ and $La_2O_3$ 분말을 이용하여 최적의 조성을 구하기 위하여 Bi양을 변화시키며 타겟을 제조 하였다. 혼합된 분말을 하소 후 pallet 형태로 성형하여 소결을 실시하였다. 시편을 1mm 두께로 연마하고, 표면에 silver 전극을 인쇄하여 전기적 특성을 측정하였다. Bi양이 3.28몰 첨가된 조성에서 최대의 잔류분극 (2Pr) 값을 얻었고, 이때의 값은 약 $18{\mu}C/cm^2$ 정도였다. 최적화된 조성 ($Bi_{3.28}La_{0.75}Ti_3O_{12}$)으로 BLT 타겟을 제조하여 PLD법으로 박막을 제조하였다. 박막 제조 시 압력은 $1{\times}10^{-1}\;{\sim}\;1{\times}10^{-4}\;Torr$ 범위에서 변화시켰다. $1{\times}10^{-1}\;Torr$ 압력을 제외하고는 모든 압력에서 BLT 박막이 증착되었다. 중착된 박막을 $650\;{\sim}\;800^{\circ}C$에서 30분간 열처리를 실시하고 전기적 특성을 평가한 결과, $1{\times}10^{-2}\;Torr$에서 증착한 박막에서 양호한 P-V (polarization-voltage) 이력곡선을 얻을 수 있었고, 이때의 잔류분극 (2Pr) 값은 약 $6\;{\mu}C/cm^2$ 이었다. 주사전자현미경 (SEM)을 이용하여 BLT 박막 표면의 미세구조도 관찰하였는데, 스핀코팅 법으로 증착한 경우에 관찰되었던 조대화된 입자들은 관찰되지 않았고, 상당히 양호한 입자 크기 균일도를 나타내었다.

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고이득 특성을 갖는 성형 빔 안테나에 대한 연구 (A Study on the Shaped-Beam Antenna with High Gain Characteristic)

  • 엄순영;윤재훈;전순익;김창주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.62-75
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    • 2007
  • 본 논문은 단위 방사 소자의 이득을 증가시키기 위한 성형 빔 안테나에 관한 것이다. 제안하는 안테나 구조는 크게 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 구조로 구성된다. 광대역에 걸쳐 전자파 전력이 다층 원형 도체 배열로 방사하기 위한 여기 소자로 스택 마이크로스트립 패치 소자가 사용되었으며, 고이득 빔 성형을 위한 지향 소자의 역할을 담당하는 다층 원형 도체 배열 소자들은 여기 소자 위에 주기적으로 유한하게 적층되었다. 제안하는 안테나가 고이득 특성을 얻기 위해서는 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 소자들 간의 효율적인 전력 결합이 이루어져야 하며, 이를 위해 주어진 설계 규격에 따라 여기 소자 및 다층 원형 도체 배열 소자들의 설계 변수들은 함께 최적화되어야 한다. 본 연구에서는 고이득 성형 빔 안테나는 $9.6{\sim}10.4\;GHz$ 주파수 대역 및 선형 편파 조건하에서 최적화 설계되었으며, 또한 안테나의 다층 원형 도체 배열 소자들을 구현하는 2가지 방법 즉, 얇은 유전체 필름을 이용하는 방법과 유전체 폼을 이용하는 방법들도 제안되었다. 특히, 유전체 필름을 이용하는 안테나에 대해서는 컴퓨터 시뮬레이션 과정을 통해, 원형 도체 배열 소자들의 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 보여주었다. 유전체 필름(Type 1)과 유전체 폼(Type 2)을 이용한 2종류의 안테나 시제품들을 제작하였으며, 얇은 유전체 필름을 이용한 안테나 시제품에 대해선 시뮬레이션 된 전기적 성능 결과와 비교를 위해 원형 도체 배열 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 실험하였다. 측정된 이득 성능은 시뮬레이션 이득 성능과 거의 유사한 결과를 보여주었으며, 원형 도체 적층 수에 따라 안테나 이득 변화는 주기성을 보였다. 10 GHz 중심 주파수에서 측정된 Type 1 안테나의 전기적 성능은 원형 도체 배열을 10개 적층(disk10)하였을 때, 15.65 dBi의 최대 안테나 이득과 11.4 dB 이상의 입력 반사 손실 성능을 보여 주었으며, 다층 원형 도체 배열 구조에 의해 약 5 dB의 이득 향상 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 원형 도체를 12개 적층하였을 때, 외곽 유전체 링 효과에 의해 Type 1 안테나는 Type 2 안테나보다 상대적으로 약 1.35 dB 만큼 이득이 더 높았으며, 각 안테나의 3 dB 빔 폭은 각각 약 $28^{\circ}$$36^{\circ}$로 측정되었다.