• 한국세라믹학회지
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• 제42권2호
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• pp.104-109
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• 2005

PbO 완충층의 역할을 확인하기 위해, r.f. magnetron sputtering법을 이용하여 p-type (100) Si 기판 위에 $Pt/Pb_{1.1}Zr_{0.53}Ti_{0.47}O_{3}$와 PbO target으로 Pt/PZT/PbO/Si의 MFIS 구조를 제조하였다. MFIS 구조에 완충층으로 PbO를 삽입함으로써 PZT 박막의 결정성이 크게 향상되었고, 박막의 공정온도도 상당히 낮출 수 있었다. 그리고 XPS depth profile 분석 결과, PbO 증착시 기판온도가 PbO와 Si의 계면에서 Pb의 확산에 미치는 영향을 확인하였다. PbO 완충층을 삽입한 MFIS는 높은 메모리 윈도우와 낮은 누설전류 밀도를 가지는 추수한 전기적 특성을 나타내었다. 특히, 기판온도 $300^{\circ}C$에서 증착된 PbO를 삽입한 Pt/PZT(200nm, $400^{\circ}C)PbO(80nm)/Si$는 9V의 인가전압에서 2.OV의 가장 높은 메모리 윈도우 값을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.177-184
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• 1996

본연구에서는 금속타겟을 이용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 PZT 박막의 전극 및 계면 특성의 개선을 위해, $Pt/SiO_{2}/Si$과 $Ir/SiO_{2}/Si$기판을 각각 사용하였으며, buffer layer로는 $PbTiO_{3}$을 이용하였다. Pt하부전극을 이용하여 PZT 박막제조시 randomly oriented PZT 박막이 얻어졌으나, buffer layer를 이용한 경우 (100)으로 배향된 결정성이 좋은 PZT 박막을 얻을 수 있었다. Ir하부전극을 이용한 경우, buffer layer증착에 따른 PZT 박막의 상형성이 다소 증진되었으며, Pt하부전극의 경우에 비해 잔류분극의 증가와 항전계의 감소를 관찰할 수 있었다. PZT 박막제조시 buffer layer의 이용에 따라 유전율이 증가함을 알 수 있었으며, 또한 Ir하부전극의 경우가 Pt하부전극의 경우보다 더 좋은 유전특성이 얻어졌다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.768-771
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• 2004

Pb0.5,Sr0.5TiO3(PST) thin films were deposited on Si with MgO (100) buffer layer by the alkoxide-based sol-gel method. Structural and dielectric properties of PST thin films for the tunable microwave device applications were investigated. For the MgO/Si buffer layer, the PST thin films exhibited highly (100) orientation. The MgO buffer layer affects the stress state of the (100)-oriented PST thin films. The dielectric constant, tunability, and FOM of the highly (100)-oriented PST thin film increased with increasing annealing temperature due to the decrease in lattice distortion. The differences in dielectric properties may be attributed to the change in the film stress. The dielectric constants, dielectric loss and tunability of the PST thin films deposited on the MgO/Si substrates measured at 10 kHz were 822, 0.025, and 80.1%, respectively.

• 한국진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.560-565
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• 2008

본 연구에서는 PLZT 박막이 $(Pb_{0.92}La_{0.08})(Zr_{0.65}Ti_{0.35})O_3$ 조성의 타겟을 이용한 R.F. 마그네트론 스퍼터링공정에 의해 실리콘 웨이퍼 위에 증착되었다. PLZT 박막의 강유전특성을 향상시키기 위해 buffer layer인 $TiO_2$ 층이 사용되었으며, buffer layer의 후열처리온도 변화에 따른 PLZT 박막의 결정성과 유전특성이 연구되었다. buffer layer이 삽입되지 않은 PLZT 박막의 잔류분극값은 $19.13{\mu}C/cm^2$ 이었으며, 반면 $TiO_2$ buffer layer을 삽인한 후 후열처리 온도를 $600^{\circ}C$로 증가시킨 PLZT 박막의 잔류분극값은 $146.62{\mu}C/cm^2$까지 크게 증가하였다. 하부전극 백금(Pt)과 PLZT 박막층 사이에 삽입된 $TiO_2$ buffer layer의 특성과 PLZT 박막의 유전특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 글로우 방전 분광법 (glow discharge spectroscopy, GDS)이 PLZT 박막(PLZT/($TiO_2$)/Pt/Ti/$SiO_2$/Si wafer)에 대해 수행 되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1240_1241
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• 2009

In this paper, sol-gel-spin coated $Pb(ZrTi)O_3$ thin film with $ZrO_2$ buffer-layer and $PbTiO_3$ seed-layer was investigated for vibration MEMS energy harvester to scavenge power from ambient vibration via d33 piezoelectric mode. Piezoelectric thin film deposition techniques on insulating layer is the important key for $d_{33}$ mode of piezoelectric vibration energy harvester. $ZrO_2$ buff-layer was utilized as an insulating layer. $PbTIO_3$ seed-layer was applied as an inter-layer between PZT and $ZrO_2$ layer to improve the crystalline of PZT thin film. The fabricated PZT thin film had a remanent polarization of 5.3uC/$cm^2$ and the coercive field of 60kV/cm. The fabricated energy harvester using PZT thin film with PTO seed-layer generated 1.1uW of electrical power to $2.2M{\Omega}$ of load with $4.4V_{pvp}$ from vibration of 0.39g at 528Hz.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.436-441
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• 1998

$Pt/SrTiO_3/Pb_x(Zr_{0.52}, Ti_{0.48})O_3/SrTiO_3/Si$ structure was prepared by rf-magnetron sputtering method for use in nondestructive read out ferroelectric RAM(NDRO-FEAM). PBx(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3}$(PZT) and $SrTiO_3$(STO) films were deposited respectively at the temperatures of $300^{\circ}C and 500^{\circ}C$on p-Si(100) substrate. The role of the STO film as a buffer layer between the PZT film and the Si substrate was studied using X-ray diffraction (XRD), Auger electron spectroscopy (ASE), and scanning electron microscope(SEM). Structural analysis on the interfaces was carried out using a cross sectional transmission electron microscope(TEM). For PZT/Si structure, mostly Pb deficient pyrochlore phase was formed due to the serious diffusion of Pb into the Si substrate. On the other hand, for STO/PZT/STO/Si structure, the PZT film had perovskite phase and larger grain size with a little Pb interdiffusion. the interfaces of the PZT and the STO film, of the STO film and the interface layer and $SiO_2$, and of the $SiO_2$ and the Si substate had a good flatness. Across sectional TEM image showed the existence of an amorphous layer and $SiO_2$ with 7nm thickness between the STO film and the Si substrate. The electrical properties of MIFIS structure was characterized by C-V and I-V measurements. By 1MHz C-V characteristics Pt/STO(25nm)/PZT(160nm)/STO(25nm)/Si structure, memory window was about 1.2 V for and applied voltage of 5 V. Memory window increased by increasing the applied voltage and maximum voltage of memory window was 2 V for V applied. Memory window decreased by decreasing PZT film thickness to 110nm. Typical leakage current was abour $10{-8}$ A/cm for an applied voltage of 5 V.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.71-74
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• 2000

Pt/Pb$TiO_3$/$SrTiO_3$/p-Si films were prepared by metallo-organic solution deposition(M0SD) method and investigated its structure and ferroelectric properties. Crystallinity of specimen as a funtions of post annealing temperature and the thickness of $SrTiO_3$(STO) buffer layer was studied using XRD and AFM. Based on C-V and P-E curve, $PbTiO_3$(PTO) capacitors showed good ferroelectric hysteresis arising from the polarization switching properties. When the thickness of ST0 buffer layer between PTO and Si substrate was 260 nrn and the post annealing temperature was $650^{\circ}C$, it was showed that production of the pyrochlore phase due to interdiffusion of Si into FTO was prevented. The dielectric constant of FTO thin films calculated from a maximum Cma in the accumulation region was 180 and the dielectric loss was 0.30 at 100 kHz frequency. The memory window in the C-V curve is 1.6V at a gate voltage of 5V.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.105-108
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• 2005

The Pb(Zr,Ti)O$_3$ thin films were fabricated with Pb(La,Ti)O$_3$ buffers in-situ onto Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrates by pulsed laser deposition method. We have observed the increase of the remanent polarization using PLT buffers. The remanent polarization value of 33.4 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and the coercive field value of 66.4 kV/cm were obtained when the PLT tufter was deposited for 15 seconds. Enhancement of the polarization is resulted from the enhanced orientation of PZT thin film because of the PLT buffet layer.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2003년도 학술대회 논문집
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• pp.98-100
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• 2003

PbTiO$_3$ films applicable to buffer layers for YBCO coated conductor have been successfully fabricated by sol-gel process. Crystallinity of grown films are heavily dependent on processing parameters such as annealing atmosphere and number of dipping. (100) oreinted PbTiO$_3$ films grown on (200) oriented Ni substrates exhibit uniform surface with small grain size(200~300nm).

• 한국결정성장학회지
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• 제8권2호
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• pp.307-314
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• 1998

졸-겔법을 이용하여 PZT박막을 제조하였다. 출발물질로는 Pb-acetate trihydrate, Zr-normal propoxide와 Ti-ispropoxide를 사용하였으며, 용매로는 2-Methoxyethanol과 iso- Propanol을 사용하였다. 기판에 따른 Pb 이온 및 Si 이온의 확산을 고찰하기 위해 bare Si와 열산화된 $SiO_2/Si$ 그리고 산화된 기판 위에 졸-겔 spin-coating법으로 $TiO_2$를 입힌 $TiO_2/SiO_2/Si$ 기판을 사용하였다. 박막의 치밀화 및 기판과의 접착상태는 SEM을 이용하였고, 상생성 온도는 XRD, 그리고 Pb 이온 및 Si 이온의 확산 정도는 ESCA를 사용하였다. 기판으로 bare Si 및 $SiO_2/Si$를 사용한 경우, $700^{\circ}C$에서 perovskite상을 얻을 수 있었으며, SiO2/Si 기판을 사용하여 Si의 막으로의 확산을 다소 방지할 수 있었다. $TiO_2/SiO_2/Si$기판을 사용한 경우, $500^{\circ}C$에서 perovskite상을 얻을 수 있었고, Pb 이온 및 Si 이온의 확산을 방지할 수 있었다.