• 제목/요약/키워드: Organic Ferroelectric

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Sol-Gel법으로 제작한 PZT(20/80)/PZT(80/20) 이종층 박막의 구조 및 유전특성 (Structural and Dielectric Properties of PZT(20/80)/PZT(80/20) Heterolayered Thin Films Prepared by Sol-Gel Method.)

  • 심광택;정장호;이영희;박인길;이성갑
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.245-247
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    • 1996
  • The ferroelectric $Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3$ (20/80, 80/20) heterolayered thin films were fabricated from an alkoxide-based by Sol-Gel method. The PZT(20/80) and PZT(80/20) stock solution were made and spin-coated on the Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate by turns. Each layers were baked to remove the organic materials at 300[$^{\circ}C$] for 30[min]. and sintered at 650[$^{\circ}C$] for 1[hr]. This procedure was repeated 5 times. At this time the thickness of thin films were about 4000[$\AA$]. Relative dielectric constant and remanent polarization of the PZT heterolayered thin films were 1200, 27.10 [${\mu}C/cm^2$], respectively.

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MOD법으로 제작한 $Bi_{3.25}La_{0.75}Ti_3O_{12}/LaNiO_3$ 박막의 강유전 특성에 관한 연구 (Ferroelectric properties of $Bi_{3.25}La_{0.75}Ti_3O_{12}/LaNiO_3$ thin films prepared by metalorganic decomposition method)

  • 김경태;김창일;김태형;이철인
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.352-355
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    • 2003
  • [ $Bi_{3.25}La_{0.75}Ti_3O_{12}$ ] (BLT) thin films were prepared by using metal organic decomposition method onto the LaNiO3 (LNO) bottom electrode. Both the structure and morphology of the films were analyzed by x-ray diffraction (XRD) and atomic force microscope (AFM). Even at low temperatures ranging from 450 to $650^{\circ}C$, the BLT thin films were successfully deposited on LNO bottom electrode and exhibited (117) orientation. The BLT thin films annealed as low as $600^{\circ}C$ showed excellent ferroelectricity, higher remanent polarization and no significant degradation of switching charge at least up to $5{\times}10^9$ switching cycles at a frequency of 100 kHz and 5 V. For the annealing temperature of $600^{\circ}C$, the remanent polarization $P_r$ and coercive field were $23.5\;{\mu}C/cm^2$ and 120 kV/cm, respectively.

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$Dy_2O_3$$BaTiO_3$계 강유전체 후막의 유전특성 (Dielectric Properties of $BaTiO_3$ System Ferroelectric Thick Films Doped with $Dy_2O_3$)

  • 노현지;윤상은;박상만;안병립;이성갑
    • 전기학회논문지
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    • 제56권9호
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    • pp.1609-1613
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    • 2007
  • (Ba,Sr,Ca)$TiO_3$ powders, which were prepared by sol-gel method using a solution of Ba-, Sr- and Ca-acetate and Ti iso-propoxide, were mixed with organic vehicle and the BSCT thick films were fabricated by the screen-printing techniques on high purity alumina substrates. The structural and dielectirc properties were investigated for various $Dy_2O_3$ doping contents. As a result of thermal analysis, the exothermic peak was observed at around 670^{\circ}C $ due to the formation of the polycrystalline perovskite phase. All BSCT thick films, sintered at $1420^{\circ}C$ for 2h, showed the typical XRD patterns of perovskite polycrystalline structure and no pyrochlore phase was observed. The average grain size of the specimens decreased with increasing amount of $Dy_2O_3$. The average grain size and thickness of the BSCT specimens doped with 0.1 mol% $Dy_2O_3$ were approximately $1.9{\mu}m$ and $70{\mu}m$, respectively. The relative dielectric constant decreased and dielectric loss increased with increasing amount of $Dy_2O_3$, the values of the BSCT thick films doped with 0.1 mol% $Dy_2O_3$ were 3697 and 0.4% at 1 kHz, respectively. The leakage current densities in all BSCT thick films were less than $10^{-9}A/cm^2$ at the applied electric field range of 0-20 kV/cm.

초음파분무 MOCVD법에 의한 $Bi_4Ti_3O_{12}$ 박막의 제조와 La과 V의 Co-Substitution 에 의한 효과 (Effects of substitution with La and V in $Bi_4Ti_3O_{12}$ thin film by MOCVD using ultrasonic spraying)

  • 김기현;곽병오;이승엽;이진홍;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.272-278
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    • 2003
  • 초음파 분무에 의한 유기금속 화학증착법 (MOCVD)법으로 $Bi_4Ti_3O_{12}$(BIT)와 Bi와 Ti 대신에 La과 V을 동시에 치환시킨 ($Bi_{3.75}La_{0.75})(Ti_{2.97}V_{0.03})O_{12}$ (BLTV)박막을 ITO/glass 기판 위에 증착하였다. 산소 분위기에서 30분 동안 증착한 후, RTA 방식의 직접삽입법으로 열처리를 하였다. 박막은 페로브스카이트상 생성 온도, 미세구조, 전기적 성질에 관해서 조사하였다. XRD(X-Ray diffraction) 측정결과 BLTV 박막의 페로브스카이트상 생성 온도는 약 $600^{\circ}C$로써 BIT의 $650^{\circ}C$보다 더 낮았다. BLTV 박막의 누설전류는 인가전압 1 V에서 $1.52\times10^{-19}$ A/cm^2$로 측정되었다 또한, $650^{\circ}C$에서 증착했을 경우 잔류 분극값이 $5.6\mu$C/$cm^2$, 항전계값 96.5 kV/cm으로 명확한 강유전성을 보이고 있다.

ECR플라즈마 전처리가 RuO2 MOCVD시 핵생성에 끼치는 효과 (Nucleation Enhancing Effect of Different ECR Plasmas Pretreatment in the RUO2 Film Growth by MOCVD)

  • 엄태종;박연규;이종무
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.94-98
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    • 2005
  • [ $RuO_2$ ]는 DRAM과 FRAM소자에서 고유전 capacitors의 저전극물질로서 폭넓게 연구되고 있다. 본 연구에서는 XRD, SEM, AFM 분석 등을 통하여 금속유기 화학 증착법(MOCVD)으로 $RuO_2$ 증착시 핵생성에 영향을 미치는 수소, 산소, 아르곤 ECR플라즈마 전처리 효과를 조사하였으며, 아르곤 ECR플라즈마 전처리의 경우 가장 높은 핵생성 밀도를 나타내었다. ECR 플라즈마 전처리를 통한 $RuO_2$의 핵생성 향상 메카니즘은 아르곤이나 수소 ECR 플라즈마는 TiN막 표면의 질소나 산소원자를 제거하고 따라서 TiN막 표면은 Ti-rich TiN으로 바뀌게 되는 것이다.

$Ar^+$이온 충격이 MOD 법에 의해 제조된 ${SrBi_2}{Ta_2}{O_9}$박막의 화학 상태에 미치는 영향 (Influence of $Ar^+$ ion Bombardment on the Chemical States of ${SrBi_2}{Ta_2}{O_9}$ Thin Films Fabricated by Metal-Organic Decomposition)

  • 박윤백;조광준;이문근;허성;이태권;김호정;민경열;이순영;김일욱
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1084-1090
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    • 2000
  • (Bi$_2$O$_2$)$^{2+}$층 사이에 두 개의 Ta-O 팔면체로 연결된 Bi 계의 층상 페로브스카이트 구조인 SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$ (SBT) 박막을 XPS를 이용하여 깊이별 화학 상태 변화를 분석하였다. 아르곤 이온으로 SBT 박막을 식각하면, SBT 박막의 각 구성물들은 가속 Ar$^{+}$ 이온의 에너지에 따라 변화한다. SBT 각 구성물 중 Sr 3d의 화학 상태는 Ar$^{+}$ 이온의 에너지변화에 따라 근소하게 변화한다. 반면에, Ta 4f와 Bi 4f의 화학 상태 변화는 인가되는 Ar$^{+}$ 이온 에너지에 확실하게 의존한다. 특히, Bi 4f는 Sr과 Ta에 비해 낮은 Ar$^{+}$ 이온 에너지에서도 Bi-O의 화학 상태가 금속 Bi 화학 상태로 현저하게 변화한다. 이러한 SBT 박막의 화학 상태 변화는 산호 원자의 선택적인 식각 때문에 발생하며 선택적인 식각은 SBT 박막 내에서 각 구성물과 산소간의 질량 차이와 각 구성물의 열적 안정성에 의존함을 알 수 있다.

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Pt/$TiO_2$/$SiO_2$/Si 기판 위에 제조된 $YMnO_3$박막의 강유전 특성에 미치는 ${Y_2}{O_3}$버퍼층의 영향 (Effects of ${Y_2}{O_3}$Buffer Layer on Ferroelectric Properties of $YMnO_3$Thin Films Fabricated on Pt/$TiO_2$/$SiO_2$/Si Substrate)

  • 김제헌;강승구;은희태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1097-1104
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    • 2000
  • MOD(Metal-Organic-Decomposition)법에 의해 $Y_2$O$_3$버퍼층에 Pt/TiO$_2$/SiO$_2$/Si 기판 위에 제조한 후, 그 표면 위에 졸-겔 방법으로 YMnO$_3$박막을 형성하였다. 기판의 종류와 수화조건 변화가 YMnO$_3$박막의 결정화 거동에 미치는 영향을 고찰하였으며, 또한 $Y_2$O$_3$버퍼층 유.무에 따른 Mn의 산화상태를 확인하고 이에 따른 유전특성 변화를 연구하였다. $Y_2$O$_3$버퍼층을 삽입하지 않고 직접 기판 위에 형성한 YMnO$_3$박막의 결정상은 기판의 종류 및 Rw 변화에 관계없이 orthorhombic 구조임이 확인되었다. 반면, $Y_2$O$_3$버퍼층 위에 형성된 YMnO$_3$박막의 경우에는 Rw($H_2O$/alkoxide mole ratio)가 0~6 범위 내에서 낮아질술고 hexagonal 결정상 성장에 유리하였으며, 또한 Pt(111)/TiO$_2$/SiO$_2$/Si 기판이 Ptd(200)/TiO$_2$/SiO$_2$/Si에 비하여 결정상 형성에 용이하였다. $Y_2$O$_3$버퍼층은 YMnO$_3$결정상 내에서 $Mn^{4+}$ 이온형성을 억제함으로써 누설전류밀도가 크게 감소되는 효과를 주었으며, 동시에 강유전 특성을 지닌 hexagonal 결정상 형성에 유리하게 작용하였다. 결론적으로, $Y_2$O$_3$는 Pt가 코팅된 Si 기판 위에 YMnO$_3$박막 제조시 그 강유전 특성을 향상시켜주는 우수한 버퍼층 재료임을 확인하였다.

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비휘발성 메모리를 위한 Pt/SBT/${Ta_2}{O_5}/Si$ 구조의 전기적 특성에 관한 연구 (Electrical Characteristics of Pt/SBT/${Ta_2}{O_5}/Si$ Structure for Non-Volatile Memory Device)

  • 박건상;최훈상;최인훈
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.199-203
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    • 2000
  • 세라믹 타겟인 Ta$_2$O(sub)5을 장착한 rf-마그네트론 스퍼터를 이용하여 Ta$_2$O(sub)5 완충층을 증착하고, Sr(sub)0.8Bi(sub)2.4Ta$_2$O(sbu)9 용액을 사용하여 MOD 법에 의해 SBT 막을 성장시킨 metal/ferroelectric/insulator/semiconductor (MFIS) 구조인 Pt/SBT/Ta$_2$O(sub)5/Si 구조의 Ta$_2$O(sub)5 완충층 증착시의 $O_2$유량비, Ta$_2$O(sub)5 완충층 두께에 따른 전기적 특성을 조사하였다. 그리고 Ta$_2$O(sub)5 박막의 완충층으로써의 효과를 확인하기 위해 Pt/SBT/Ta$_2$O(sub)5/Si 구조와 Pt/SBT/Si 구조의 전기적 특성을 비교하였다. Ta$_2$O(sub)5 완충층 증착시의 $O_2$유량비가 0%일 때는 전형적인 MFIS 구조의 C-V 특성을 얻지 못하였으며, 20%의 $O_2$유량비일 때 가장 큰 메모리 윈도우 값을 얻었다. 그리고 $O_2$유량비가 40%, 60%로 증가할수록 메모리 윈도우는 감소하였다. Ta$_2$O(sub)5 완충층의 두께의 변화에 대한 C-V 특성에서는 36nm의 Ta$_2$O(sub)5 두께에서 가장 큰 메모리 값을 얻었다. Pt/SBT/Si 구조의 메모리 윈도우 값과 누설전류 특성은 Pt/SBT/Ta$_2$O(sub)5/Si 구조의 값에 비해 크게 떨어졌으며, 따라서 Ta$_2$O(sub)5 막이 우수한 완충층으로써의 역할을 함을 알았다.

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