• Title/Summary/Keyword: C-축 배향

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AlN-Si Thin Film Bulk Acoustic Over-moded Resonator (AlN 압전 박막과 Si을 이용한 체적탄성파 Over-moded 공진기)

  • 이시형;이전국;김상희;김종헌;윤기현
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.12
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    • pp.1198-1203
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    • 2000
  • AlN와 Si을 이용하여 체적 탄성파 over-moded 공진기를 형성하였다. 높은 c-축 배향성을 갖는 AlN 압전박막은 sputtering에 의해 저온에서 증착하였다. AlN 박막의 c-축 배향성은 기판과 타겥의 거리가 가까울수록, 증착 압력이 낮을수록 (002) 면으로의 성장이 촉진되었다. Si 기판을 이용한 over-moded 공진기로부터 TFR의 임피던스를 산출한 결과 공진영역의 면적에 가장 의존하였다. Al/AlN/Al로 이루어진 TFR의 입력 임피던스는 공진 영역이 크기가 200㎛×200㎛인 경우 가장 50Ω에 근접하였다. Over-moded 공진 특성은 Si 기판의 낮은 Q로 인해 mode 수 294인 2.60976 GHz에서 0.109%의 유효 전기기계결합계수(K/sub eff/²)와 0.3의 K/sub eff/²·Q값을 보였다.

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Preparation of Oriented MFI Zeolite Membranes (배향된 MFI 제올라이트 박막의 제조)

  • Song, Kyeong-Keun;Ha, Kwang
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.44 no.3
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    • pp.243-247
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    • 2006
  • MFI zeolite membranes were prepared on anodic alumina (Anodisc) as support. First, silicalite-1(${\approx}1.2{\mu}m$) seed crystals were attached to the surface of the support via chemical bonding, and the a- and b-axis oriented zeolite membranes could be synthesized on the support coated with the monolayer of the seed crystals by secondary growth hydrothermal synthesis. The zeolite membranes prepared were characterized using scanning electron microscope and analyzed by X-ray diffraction.

Preparation and Electrical Properties of $ErMnO_3$Thin Film Using Sol-Gel Process (Sol-Gel 공정을 이용한 $ErMnO_3$박막 제조 및 전기적 특성)

  • 류재호;김유택;김응수;강승구;심광보
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.10
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    • pp.981-986
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    • 2000
  • Er(NO$_3$)$_3$.5$H_2O$, Mn($CH_3$$CO_2$)$_2$.4$H_2O$를 출발원료로 사용하여 졸-겔법으로 제조한 ErMnO$_3$박막의 열처리 온도 및 기판 배향성에 따른 박막 배향성과 누설 전류 특성에 관하여 연구하였다. ErMnO$_3$박막은 75$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 1시간 열처리 시비정질상태였으나, 78$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 hexagonal pahse인 ErMnO$_3$로 결정화되었다. 열처리 온도가 증가할수록 기판 배향성과 무관하게 모든 방향으로 결정이 성장함을 알 수 있었다. 결정화 정도와 결정 성장 축에 따라 누설 전류 값이 변화함을 알 수 있었고, 80$0^{\circ}C$에서 열처리한 시편에서는 누설 전류 변화가 비선형적인 경향으로 증가하였으며, $10^{-5}$ A/$ extrm{cm}^2$ 이하로 유지되었다.

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Failure Analysis of Ferroelectric $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ Capacitor in Fabricating High Density FeRAM Device (고밀도 강유전체 메모리 소자 제작 시 발생하는 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ 커패시터의 불량 분석)

  • Kim, Young-Min;Jang, Gun-Eik;Kim, Nam-Kyeong;Yeom, Seung-Jin;Hong, Suk-Kyoung;Kweon, Soon-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.257-257
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    • 2007
  • 고밀도 FeRAM (Ferroe!ectric Random Access Memory) 소자를 개발하기 위해서는 강유전체 물질을 이용한 안정적인 스텍형의 커패시터 개발이 필수적이다. 특히 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 강유전체 물질을 이용하는 경우에는 낮은 열처리 온도에서도 균질하고 높은 값의 잔류 분극 값을 확보하는 것이 가장 중요한 과제 중의 하나이다. 불행히도, BLT 물질은 a-축으로는 약 $50\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 높은 잔류 분극 값을 갖지만, c-축 방향으로는 $4\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 낮은 잔류 분극 값을 나타내는 동의 강한 비등방성 특성을 보인다. 따라서 BLT 박막에서 각각 입자들의 크기 및 결정 방향성을 세밀하게 제어하는 것은 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 16 Mb의 1T/1C (1-transistor/1-capacitor) 형의 FeRAM 소자를 BLT 박막을 적용하여 제작하였다. 솔-젤 (sol-gel) 용액을 이용하여 스핀코팅법으로 BLT 박막을 증착하고, 후속 열처리 공정을 RTP (rapid thermal process) 공정을 이용하여 수행하였다. 커패시터의 하부 전극 및 상부 전극은 각각 Pt/IrOx/lr 및 Pt을 적용하였다. 반응성 이온 에칭 (RIE: reactive ion etching) 공정을 이용하여 커패시터를 형성시킨 후, 32k-array (unit capacitor: $0.68\;{\mu}m$) 패턴에서 측정한 스위칭 분극 (dP=P*-P^) 값은 약 $16\;{\mu}C/cm^2$ 정도이고, 웨이퍼 내에서의 균일도도 2.8% 정도로 매우 우수한 특성을 보였다. 그러나 단위 셀들의 특성을 평가하기 위하여 bit-line의 전압을 측정한 결과, 약 10% 정도의 커패시터에서 불량이 발생하였다. 그리고 이러한 불량 젤들은 매우 불규칙적으로 분포함을 확인할 수 있었다. 이러한 불량 원인을 파악하기 위하여 양호한 젤과 불량이 발생한 셀에서의 BLT 박막의 미세구조를 분석하였다. 양호한 셀의 BLT 박막 입자들은 불량한 셀에 비하여 작고 비교적 균일한 크기를 갖고 있었다. 이에 비하여 불량한 셀에서의 BLT 박막에는 과대 성장한 입자들이 존재하고 이에 따라서 입자 크기가 매우 불균질한 것으로 확인되었다. 또 이러한 과대 성장한 입자들은 거의 모두 c-축 배향성을 나타내었다. 이상의 실험 결과들로부터, BLT 박막을 이용하여 제작한 FeRAM 소자에서 발생하는 불규칙한 셀 불량의 주된 원인은 c-축 배향성을 갖는 과대 성장한 입자의 생성임을 알 수 있었다. 즉 BLT 박막을 이용하여 FeRAM 소자를 제작하는 경우, 균일한 크기의 입자 및 c-축 배향성의 입자 억제가 매우 중요한 기술적 요소임을 알 수 있었다.

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대향타겟식 스퍼터법으로 제작된 ZnO/Glass 박막의 결정학적 특성에 관한 연구

  • 금민종;성하윤;공석현;손인환;김경환
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.34-34
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    • 2000
  • ZnO 박막은 대칭 육방정계(hexagonal) wurtzite-type crystal로써 결정구조에서의 이방성, 비화학양론 결합구조와 다양한 전기적, 광학적 그리고 타성파적 성질 때문에 현재 여러 응용분양에서 각광을 받고 있는 재료 중의 하나이다. 이러한 특성을 갖는 ZnO 박막은 결정학적으로 기판에 수직인 c-축 우선방위현상(preferred orientation)을 나타내며 압전 특성을 이용하여 응용을 할 경우 이 c-축 우선방위현상에 따라 압전 특성에 큰 차이가 있으며 ZnO 박막의 형성 조건에 의해 c-축 우성배향성은 큰 차이가 있다. 특히 스퍼터법을 이용하여 ZnO 박막을 형성하는 경우에는 투입전력, 기판온도, 분위기 가스압력, 타겟간 거리등의 증착조건에 의해 결정학적 및 전기적 특성이 크게 영향을 받게 된다. 따라서 결정학적으로 양호하며 고품위의 특성을 갖는 ZnO 박막을 제작하기 위해서는 최적의 증착조건을 확립하여 ZnO 박막을 제작할 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 대향 타겟식 스퍼터장치는 두 개의 타겟이 서로 마주보게 배치되어 있고 양 타겟에 수직으로 분포하고 있는 자계가 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되어 고밀도의 플라즈마를 형성할 수가 있다. 따라서 10-4Torr에서도 안정한 방전을 유지할 수가 있으며 기판의 위치가 플라즈마로부터 이격되어 (plasma-free)있는 위치에 있기 때문에 플라즈마내의 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판충돌을 최대한 억제하여 고품위의ZnO 박막을 제작할 수가 있다. 이러한 특징을 갖는 대향타겟식스퍼터장치를 이용하여 본 연구에서는 비정질 slide glass를 기판으로 하여 ZnO 박막을 증착하였으며 XRD(X-ray Diffractometer)를 이용하여 증착된 ZnO 박막의 결정학적 특성을 측정하였다. ZnO 박막은 산소 가스압력과 기판온도, 인가 전류를 변화시켜가며 증착하였으며 이에 따른 박막의 결정성 변화를 알아보았다. 기판온도를 실온에서 점차 증가시켜나가면 $\Delta$$\theta$50은 급격히 감소하며 30$0^{\circ}C$에서는 결정성이 우수한 막을 얻을 수 있었다. 또한 산소 가스 압력이 0.5~1mTorr에서 $\Delta$$\theta$50은 양호한 값을 나타내었지만 그 이상에서는 c-축 배향성이 나빠짐을 확인하였다. 따라서 대향타겟식스퍼터 장치를 이용하여 ZnO 박막을 증착시 가스압력 0.5~1mTorr, 기판온도 20$0^{\circ}C$이상의 막 제작조건에서 결정성이 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

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Electrical Properties of YMnO3 Thin Film by Sol-gel Process (졸-겔 공정에 의한 YMnO3 박막의 전기적 특성)

  • Kim, Eung-Soo;Kim, Beng-Gu;Kim, Yoo-Taek
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.5
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    • pp.511-516
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    • 2002
  • Hexagonal $YMnO_3$ thin films were prepared from $Y(NO_3)_3{\cdot}5H_2O$ and $Mn(CH_3CO_2)_2{\cdot}4H_2O$ as starting materials on the Si(100) substrates by the sol-gel method. The crystal structure and the electrical properties of the $YMnO_3$ thin films were investigated as a function of heat treatment temperature, the amount of water(Rw) of hydrolysis and the addition of catalysis. The crystallization of the $YMnO_3$ thin film began at 700${\circ}C$ and completed at 800${\circ}C$ for 1 h. The c-axis (0001) preferred orientation of hexagonal $YMnO_3$ was detected for the $YMnO_3$ thin films with Rw=6 and that was decreased for the $YMnO_3$ thin films with Rw=1 and Rw=12. The crystallinity and preferred orientation of the $YMnO_3$ thin films were depended on the addition of acid and/or alkali catalysis, which, in turn, the preferred orientation of c-axis was decreased and the orthorhombic phase of $YMnO_3$ was detected to the specimens with the addition of catalysis. The $YMnO_3$ thin film with Rw=6 showed good leakage current density of $1.2{\times}10-8 A/cm^2$ at the applied voltage of 0.2V and the leakage current density was not changed drastically with applied voltage.

Characterization of Fibroin Biosynthesis in the 5th Instar of Bombyx mori (5령 누에에 있어서 Fibroin 생합성의 특성)

  • 이인전;여주홍
    • Journal of Sericultural and Entomological Science
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    • v.38 no.2
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    • pp.180-185
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    • 1996
  • Biosynthesis tracing of the silk fibroin in Bombyx mori silkworm was examined in vivo with isotopic [1-13C] Gly. labeling by nuclear magnetic resonance method. The [1-13C] Gly. labeled silk fibroin yielded very sharp 13C NMR signal in the posterior silk gland as well as in aqueous solution and the amound of [1-13C] Gly. labeled signal in the silkworm increased gradually and rapidly to 5-th day of fifth instar. However, the decomposition or decrease of the [1-13C] Gly. labeled signal occured from 5-th to 9-th day of fifth instar unexpectedly. These findings suggest that a relative amount of ${\alpha}$-helical portion or amorphous silk II portion was formed without any further signal from 6-th day of fifth instar to pupation. Through peak separation of orientation spectrum, between the fiber axis and the molecular bond direction, N-H bond in Bombyx mori silk fiber as well as the orientation distribution around the silk fibroin axis were determined and two kinds of peaks were also obtained from this orientation spectrum.

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A Study of the Crystallographic Characteristic of ZnO Thin Film Grown on ZnO Buffer Layer (ZnO Buffer Layer에 의한 ZnO 박막의 결정학적 특성에 관한 연구)

  • 금민종;손인환;이정석;신성권;김경환
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.12 no.4
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    • pp.214-217
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    • 2003
  • In this study, we prepared ZnO thin film on $SiO_2$/Si substrate by FTS (Facing Targets Sputtering) apparatus which can reduce damage on the thin film because the bombardment of high-energy Particles such as ${\gamma}$-electron can be restrained. And, properties of thin filnl grown with ZnO buffer-layer which can be suppress initial growth layer was investigated. The crystalline and the c-axis preferred orientation of ZnO thin film was also investigated by XRD. As a result, we noticed that the ZnO thin film has a good crystallographic characteristic at thickness of ZnO buffer layer 10, 20 nm and working pressure 1 mTorr.

Characteristics of c-axis oriented PLT thin films and their application to IR sensor (c-축 배양된 PLT 박막의 특성 및 IR센서 응용)

  • Choi, B.J.;Park, J.H.;Kim, Y.J.;Kim, K.W.
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.5 no.3
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    • pp.87-92
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    • 1996
  • The PLT thin films on (100) cleaved MgO single crystal substrate have been fabricated by rf magnetron sputtering using a PbO-rich target. The dependence of physical and electrical properties on the degree of c-axis orientation has been studied. The degree of c-axis orientation of PLT thin films depends on fabrication conditions. Fabrication conditions of the PLT thin films were such that substrate temperature, working pressure, gas ratio of $Ar/O_{2}$, and rf power density were $640^{\circ}C$, 10 mTorr, 10 seem, and $1.7\;W/cm^{2}$, respectively. In these conditions, the PLT thin film showed the Pb/Ti ratio of 1/2 at the surface, the resistivity of $8{\times}10^{11}{\Omega}{\cdot}cm$, and dielectric constant of 110. The pyroelectric infrared sensors with these PLT thin films showed the peak to peak voltage of 450 m V and signal to noise ratio of 7.2.

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C-axis Orientation of ZnO Thin Films Prepared by FTS Method (대향타겟식스퍼터링으로 제작된 ZnO 박막의 C-축 배향성)

  • 금민종;손인환;최형욱;최동진;김경환
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.685-687
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    • 1999
  • We prepared ZnO thin film with Facing Targets Sputtering system that can deposit thin film in plasma-free situation and change the deposition condition in wide range. And prepared thin films c-axis orientation and grain size were analyzed by XRD(x-ray dffractometer). In the results, we suggest that FTS system is very suitable to preparing high quality ZnO thin film with good c-axis orientation.

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