• 제목/요약/키워드: I-V polarization

검색결과 120건 처리시간 0.033초

Fabrication and Characterization of Ferroelectric $(Bi,Sm)_4Ti_3O_{12}$ Thin Films Prepared by Chemical Solution Deposition

  • Kang, Dong-Kyun
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
    • /
    • pp.170-173
    • /
    • 2006
  • Ferroelectric $Bi_{3.35}Sm_{0.65}Ti_3O_{12}(BST)$ thin films were deposited on $Pt(111)/Ti/SiO_2/Si(100)$ substrates by a sol-gel spin-coating process. In this experiments, $Bi(TMHD)_3$, $Sm_5(O^iPr)_{13}$, $Ti(O^iPr)_4$ were used as precursors, which were dissolved in 2-methoxyethanol. Thereafter, the thin films with the thickness, of 240nm were annealed from 600 to $720^{\circ}C$ in oxygen atmosphere for 1 hr, and post-annealed in oxygen atmosphere for 1 hr after deposition of Pt electrode to enhance the electrical properties. The remanent polarization and coercive voltage of the BST thin films annealed at $720^{\circ}C$ were $19.48\;{\mu}C/cm^2$ and 3.40 V, respectively, and a fatigue-free characteristics. As a result, Sm-substituted bismuth titanate films with good ferroelectric properties and excellent fatigue resistance are useful candidates for ferroelectric memory applications.

  • PDF

연료극 지지형 고체산화물 연료전지의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Anode-supported Solid Oxide Fuel Cells)

  • 윤성필;한종희;남석우;임태훈;홍성안;현상훈;유영성
    • 전기화학회지
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.58-64
    • /
    • 2001
  • 기체/전해질/LSM $(La_{0.85}Sr_{0.15}MnO_3)$ 공기극이 만나는 삼상계면 (triple phase boundary) 주위에 YSZ ($8mol\%$ yttria stabilized zirconia) 코팅막 (coating film) 을 형성하여 추가로 삼상계면을 크게 늘린 새로운 전극 미세구조를 갖는 복합 공기극 (composite cathode) 을 개발하였다. 이 복합 공기극을 전해질 두께가 약 $30{\mu}m$인 연료극 (anode)v 지지체 위에 형성하여 $700\~800{\circ}C$의 온도에서 전류전압 특성 및 교류 임피던스 분석을 실시하였다. $800^{\circ}$, 공기 및 수소 조건에서 교류 임피던스 분석 결과 1000Hz주파수 영역을 대변하는 저항성분 R1은 연료극 분극 저항에 해당하였고 100Hz주파수 영역의 저항성분 R2는 공기극 분극 저항 성분, 그리고 10Hz이하 영역의 저항성분 R3는 전극을 통한 기체확산 저항성분으로 특히, 작동 조건인 공기 및 수소 분위기에서는 연료극 쪽 반응기체에 의한 기체확산 저항 성분임을 알 수 있었다. 전지성능 측정 결과 이 복합 공기극을 장착한 전지는 $800^{\circ}C$, 공기 및 산소 조건에서 각각 $0.55W/cm^2$ $1W/cm^2$의 높은 전지성능을 나타내었다. 전류전압 곡선은 기울기가 다른 두 구간으로 구분되었으며, 낮은 전류밀도 하에서 보이는 급격한 전압감소 구간은 공기극 분극저항이 주된 성능 저하의 원인인 반면, 높은 전류밀도 하에서 나타나는 완만한 전압 감소 구간은 전해질에 관련된 분극저항이 주된 성능 저하의 원인이었다.

솔-젤법에 의한 강유전성 PZT 박막의 제조;(III) 급속열처리방법이 미세구조 및 유전특성에 미치는 영향 (Preparation of Ferroelectric PZT Thin Film by Sol-Gel Processing; (III) Effect of Rapid Thermal Annealing on Microstructures and Dielectric Properties)

  • 김병호;박성호;김병호
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제32권8호
    • /
    • pp.881-892
    • /
    • 1995
  • Sol-Gel derived ferroelectric PZT thin films were fabricated on ITO/Glass substrate. Two kinds of rapid thermal annealing methods, R-I (six times of intermediate and final annealing) and R-II (one final annealing after six times of intermediate annealing) were used for preparation of multi-coated PZT thin films. 2500$\AA$-thick PZT thin films were obtained by the R-I and R-II methods and characterized by microstructure and dielectric properties. In case of using R-II, the microstructure was finer than that of R-I and there was no distinguishable difference in dielectric properties of PZT thin films between the R-I and R-II methods. But dielectric properties were enhanced by increasing perovskite phase fraction with increasing annealing temperature. Measured dielectric constant of PZT thin film annealed at 62$0^{\circ}C$ using the R-I method was 256 at 1kHz. Its remanant polarization (Pr) and coercive field (Ec) were 14.4$\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 64kV/cm, respectively.

  • PDF

페이퍼기반 이온 농도 분극 현상 구현 및 상용화 컨셉의 바이오 센서 (Implementation of paper-based Ion concentration polarization phenomenon and Bio-sensor of commercialization concept)

  • 한성일;곽노균;이정훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
    • /
    • pp.1219-1220
    • /
    • 2015
  • 마이크로, 나노유체 (micro-, nanofluidics)을 이용한 종이 기반 분석 소자 (paper-based analytical devices, micro-PADs)에 대한 관심이 증가하고 있다. 종이 기반의 분석 소자는 초저가의 비용과 간단한 공정 방법으로 인하여 상용화 컨셉의 바이오센서로 각광받고 있다. 하지만, 종이 기반의 분석 소자는 낮은 검출 한계 (limit of detection, LOD)와 민감도 (sensitivity)의 제한이 있다. 그로 인해 우리는 이온 선택적 투과층 (ion permselective membrane, i.e. Nafion)을 종이 기반의 분석 소자와 결합하여 이온 농도 분극 (ion concentration polarization, ICP) 현상을 구현하여 낮은 검출한계와 민감도를 개선할 수 있었다. 접착력이 있는 테이프 표면에 이온 선택적 투과층을 패터닝 (patterning)하여 종이 기반 분석 소자와 결합하여 매우 간단하게 소자를 제작할 수 있었다. 따라서 종이 기반의 채널 양단에 직류 전압을 인가했을 때 발생하는 ICP 현상으로 인하여 형광 물질 (fluorescence dye)이 농축(preconcentration)되는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 초기 농도가 1.55 nM인 형광 물질을 이용하여 200 V의 외부전압을 인가했을 때, 500 초 이내에 1000 배 이상의 농축비를 얻을 수 있었다. 따라서, 외부 전압을 상용화된 건전지 출력값으로 낮출 수 있다면 다양한 종이 기반 분석 소자와 간단한 결합 방법을 통해 상용화 컨셉의 바이오센서로도 구현이 가능할 것이다.

  • PDF

MnGeP2 박막의 자기수송 특성 (Magnetotransport Properties of MnGeP2 Films)

  • 김윤기;조성래
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제19권4호
    • /
    • pp.133-137
    • /
    • 2009
  • GaAs 기판 위에 증착된 $MnGeP_2$ 박막이 상온에서 강자성을 보임을 자기화 및 자기저항 측정을 통해 확인하였다. 강자성-상자성 전이 온도는 320 K 정도였고, 항자력장은 5, 250, 300 K에서 각각 3870, 1380, 155 Oe 정도였다. 전하 운반자가 스핀 편극되어 있음을 암시하는 비정상 홀 효과를 관측하였다. 자기장에 따른 자기저항과 홀 저항을 측정할 때 이력곡선이 나타남을 확인하였다. $MnGeP_2$ 박막과 n-형 GaAs 기판 사이에 I-V 측정을 통해 전형적인 p-n 다이오드 특성을 보임을 확인하였다.

다양한 상부전극에 따른 SBT 커패시터의 전기적 특성 (Electrical Properties of SBT Capacitors with Top Electrodes)

  • 조춘남;오용철;김진사;정일형;신철기;최운식;김충혁;이준웅
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
    • /
    • 제52권12호
    • /
    • pp.553-558
    • /
    • 2003
  • The A S $r_{0.7}$B $i_{2.6}$T $a_2$ $O_{9}$ (SBT)thin films are deposited on Pt-coated electrode(Pt/$TiO_2$/$SiO_2$/Si) using a RF magnetron sputtering method. The electrical properties of SBT capacitors with top electrodes were studied. In the XRD pattern, the SBT thin films in all annealing temperatures had (105) orientation. In the SEM images, Bi-layered perovskite phase was crystallized at 75$0^{\circ}C$ and grains largely grew in oxygen annealing atmosphere. The electrical properties of SBT capacitor with top electrodes represent a favorable properties in Pt electrode. The maximum remanent polarization and the coercive electric field with Pt electrode are 12.40C/$\textrm{cm}^2$ and 30kV/cm, respectively. The dielectric constant and leakage current density with Pt electrode is 340 and 6.8110$^{-10}$ A/$\textrm{cm}^2$, respectively.y.y.

Characterizations of Precipitated Zinc Powder Produced by Selective Leaching Method

  • Marwa F. Abd;F. F. Sayyid;Sami I. Jafar Al-rubaiey
    • Corrosion Science and Technology
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.54-63
    • /
    • 2024
  • This work investigated the influence of concentration and applied potential on the characteristics of zinc powder (purity, apparent density, morphology, particle size distribution, and particle zeta potential) produced by the electrochemical process from waste brass. High-purity zinc powder is obtained using selective leaching of industrial brass waste in acidic, neutral, and alkaline solutions. The free immersion method with and without voltage using linear polarization technique is used. In the electrochemical process, hydrochloric acid HCl in three different concentrations (0.1, 0.2, and 0.3) M is used. The time and the distance between the electrodes are set to be 30 min and 3 cm, respectively. It has been found that the percentage purity is 98%, 96%, and 94% for the acidic, neutral, and alkaline solutions, respectively. In addition, the morphology of zinc powder analyzed by SEM was dendritic and mossy. It has been recorded that the purity of zinc increases with the increase of the concentration and applied potential. The highest value of purity for zinc powder was %98.58 in 1000 mV and 0.3M concentration for graphite cathode.

Mn-Modified PMN-PZT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3] Single Crystals for High Power Piezoelectric Transducers

  • Oh, Hyun-Taek;Lee, Jong-Yeb;Lee, Ho-Yong
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제54권2호
    • /
    • pp.150-157
    • /
    • 2017
  • Three types of piezoelectric single crystals [PMN-PT (Generation I $[Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3]$), PMN-PZT (Generation II $[Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,Ti)O_3]$), PMN-PZT-Mn (Generation III)] were grown by the solid-state single crystal growth (SSCG) method, and their dielectric and piezoelectric properties were measured and compared. Compared to (001) PMN-PT and PMN-PZT single crystals, the (001) PMN-PZT-Mn single crystals exhibited a higher transition temperature between the rhombohedral and tetragonal phases ($T_{RT}=144^{\circ}C$), as well as a higher coercive electric field ($E_C=6.3kV/cm$) and internal bias field ($E_I=1.6kV/cm$). The (011) PMN-PZT-Mn single crystals showed the highest coercive electric field ($E_C=7.0kV/cm$), and the highest stability of $E_C$ and $E_I$ during 60 cycles of polarization measurement. These results demonstrate that both Mn doping (for higher electromechanical quality factor ($Q_m$)) and a (011) crystallographic orientation (for higher coercive electric field and stability) are necessary for high power transducer applications of these piezoelectric single crystals. Specifically, the (011) PMN-PZT-Mn single crystal (Gen. III) had the highest potential for application in the fields of SONAR transducers, high intensity focused ultrasound (HIFU), ultrasonic motors, and others.

공기 중 SO2에 의한 고분자전해질 연료전지의 성능 감소 (Decrease of PEMFC Performance by SO2 in Air)

  • 이호;송진훈;김기중;김세훈;안병기;임태원;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제48권3호
    • /
    • pp.311-315
    • /
    • 2010
  • 공기 오염에 의해 $SO_2$가 포함된 공기가 PEMFC cathode에 유입되어 전극 성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 오염된 공기 접촉 후 저하된 성능회복을 위해 청정공기 유입, 순환전압측정법(cycle voltammetry, CV), 고전압 체류법(high voltage holding)을 사용하였다. 공기에 혼합된 $SO_2$농도 범위는 20 ppb~1.3 ppm이었다. 성능 감소 및 회복 측정은 일정전류에서 전압변화를 측정하는 방법, I-V 분극곡선 측정법, 임피던스측정법을 이용하였다. 20 ppb 농도로 $SO_2$를 200시간 주입 후 전지 전압은 주입 전보다 17 mV 감소하였다. 청정공기 주입, CV, 고전압체류방법에 의해 S가 Pt로부터 탈착되어 전지성능은 일부 회복되었다.

Sol-gel 법으로 제조된 강유전체 Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 박막의 저온결정화 공정 (Low Temperature Sintering Process of Sol-gel Derived Ferroelectric Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 Thin films)

  • 김영준;김병호
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제40권3호
    • /
    • pp.279-285
    • /
    • 2003
  • Sol-gel 법으로 200 nm 정도의 두께를 가진 강유전성 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_{1.8}$ N $b_{0.2}$ 박막을 Pt/Ti $O_2$/ $SiO_2$/Si 기판 위에 증착하였다. 본 실험에서는 Sr(O $C_2$ $H_{5}$)$_2$, Bi(TMHD)$_3$, Ta(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$ 그리고, Nb(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$를 출발 물질로 사용하였으며 2-methoxyethanol을 용매로 사용하였다. UV 노광과 급속열처리가 SBTN 박막의 구조와 전기적 특성에 어떤 영향을 주는 가를 연구하였다. UV 노광과 급속열처리를 한 후에 $650^{\circ}C$ 열처리한 SBTN 박막의 3V와 5V 인가 전압하에서의 잔류분극 값은 각각 8.49와 11.94 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$이었다.