• 한국세라믹학회지
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• 제43권11호
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• pp.688-692
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• 2006

Ferroelectric lanthanides-substituted $Bi_4Ti_3O_{12}$ $(Bi_{4-x}Ln_xTi_3O_{12}, BLnT)$ thin films approximately 200 nm in thickness were deposited by metal organic chemical vapor deposition onto Pt(111)/Ti/SiO$_2$/Si(100) substrates. Many researchers reported that the lanthanides substitution for Bi in the pseudo-perovskite layer caused the distortion of TiO$_6$ octahedron in the a-b plane accompanied with a shift of the octahedron along the a-axis. In this study, the effect of lanthanides (Ln=Pr, Eu, Gd, Dy)-substitution and crystallization temperature on their ferroelectric properties of bismuth titanate $(Bi_4Ti_3O_{12}, BIT)$ thin films were investigated. As BLnT thin films were substituted to lanthanide elements (Pr, Eu, Gd, Dy) with a smaller ionic radius, the remnant polarization (2P$_r$) values had a tendency to increase and made an exception of the Eu-substituted case because $Bi_{4-x}Eu_xTi_3O_{12}$ (BET) thin films had the smaller grain sizes than the others. In this study, we confirmed that better ferroelectric properties can be expected for films composed of larger grains in bismuth layered peroskite materials. The crystallinity of the thin films was improved and the average grain size increased as the crystallization temperature,increased from 600 to 720$^{\circ}C$. Moreover, the BLnT thin film capacitor is characterized by well-saturated polarization-electric field (P-E) curves with an increase in annealing temperature. The BLnT thin films exhibited no significant degradation of switching charge for at least up to $1.0\times10^{11}$ switching cycles at a frequency of 1 MHz. From these results, we can suggest that the BLnT thin films are the suitable dielectric materials for ferroelectric random access memory applications.

• 한국재료학회지
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• 제4권6호
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• pp.669-680
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• 1994

합금원소(Cr, V, Si. Mo, Nb)가 첨가된 TiAi 금속간화합물의 고온 산화거동을 대기중의 900~$1100^{\circ}C$에서 관찰하였다. 산화반응물은 XRD, SEM, WDX을 이용하여 분석하였다. 등온 산화에 있어서 Cr과 V이 각각 첨가된 시편은 무게증가가 많았으나, Si, Mo, Vb가 각각 첨가된 시편은 상대적으로 무게증가각 적었아. 그리고, Cr과 V이 각각 첨가된 시편의 산화속도는 TiAi의 그것보다 항상 크게 나타났으며, Si, Mo, Vb가 각각 첨가된 시편의 산화속도는 TiAi의 그것보다 향상되지 않고, Si, Mo또는 Nb 첨가는 내산화성을 향상시킨다. Si, Mo, Nb이 각각 첨가된 TiAI합금표면에 형성된 산화물은 보호막 역할을 함으로 산소와 합금원소의 확산을 감소시키는 역할을 하였다. 특히, Nb는 산화의 초기단계에서는 $AI_{2}O_{3}$를 형성하려는 경향이 강하기 때문에 연속적인 $AI_{2}O_{3}$층과 조밀한 $Tio_{2}+AI_{2}O_{3}$ 혼합층이 형성되었다. Nb가 첨가된 합금의 백금 marker 실험결과에 따르면, 산소가 주로 합금내부로 확산하여 합금표면에서 산화물을 형성하였다. $900^{\circ}C$에서의 열반복주기(thermal cyclic)산화실험 결과, 다른 합금원소와 비교해 볼 때 Cr또는 Nb첨가가 금속기지와 산화층간의 접착력을 향상시키는 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.6-6
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• 2010

The $Sr_{0.7}Bi_{2.3}Nb_2O_9$(SBN) thin films are deposited on Pt-coated electrode (Pt/Ti/$SiO_2$/Si) using RF sputtering method at various deposition temperature. The crystallinity of SBN thin films were increased with increase of deposition temperature in the temperature range of 100~400[$^{\circ}C$]. The surface roughness of deposition temperature($300^{\circ}C$) showed about 4.33[nm]. The grain and crystallinity of SBN thin films were increased with the increase of annealing temperature.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.180-180
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• 2015

Solution processed Resistive random access memory (ReRAM)은 간단한 공정 과정, 고집적도, 저렴한 가격, 대면적화 플라즈마 데미지 최소화 등의 장점으로 차세대 비휘발성 메모리로 써 많은 관심을 받고 있으며, 주로 high-k 물질인 HfOx, TiOx, ZnO 가 이용 된다. IGZO와 ZTO와 같은 산화물 반도체는 높은 이동도, 대면적화, 넓은 밴드갭으로 인하여 투명한 장점으로 LCDs (Liquid crystal displays)에 이용 가능하며, 최근에는 IGZO와 ZTO에서 Resistive Switching (RS) 특성을 확인한 논문이 보고되면서 IGZO와 ZTO를 ReRAM의 switching medium와 TFT의 active material로써 동시에 활용하는 것에 많은 관심을 받고 있다. 이와 같은 산화물 반도체는 flat panel display 회로에 TFT와 ReRAM의 active layer로써 집적가능 하며 systems-on-panels (SOP)에 적용 가능하다. 하지만 IGZO 보다는 ZTO가 In과 Ga을 포함하지 않기 때문에 저렴하다. 그러므로 IGZO를 대신하는 물질로 ZTO가 각광 받고 있다. 본 실험에서는 ZTO film에 Al을 doping하여 메모리 특성을 평가하였다. 실험 방법으로는 p-type Si에 습식산화를 통하여 SiO2를 300 nm 성장시킨 기판을 사용하였다. 그리고 Electron beam evaporator를 이용하여 Ti를 10 nm, Pt를 100 nm 증착 한다. 용액은 Zn와 Tin의 비율을 1:1로 고정한 후 Al의 비율을 0, 0.1, 0.2의 비율로 용액을 각각 제작하였다. 이 용액을 이용하여 Pt 위에 spin coating방법을 이용하여 1000 rpm 10초, 6000 rpm 30초의 조건으로 AZTO (Al-ZnO-Tin-Oxide) 박막을 증착한 뒤, solvent 및 불순물 제거를 위하여 $250^{\circ}C$의 온도로 30분 동안 열처리를 진행하였다. 이후 Electron beam evaporator를 이용하여 top electrode인 Ti를 100 nm 증착하였다. 제작된 메모리의 전기적 특성은 HP 4156B semiconductor parameter analyzer를 이용하여 측정하였다. 측정 결과, AZTO (0:1:1, 0.1:1:1, 0.2:1:1)를 이용하여 제작한 ReRAM에서 RS특성을 얻었으며 104 s이상의 신뢰성 있는 data retention특성을 확인하였다. 그리고 Al의 비율이 증가할수록 on/off ratio가 증가하고 endurance 특성이 향상되는 것을 확인하였다. 결론적으로 Al을 doping함으로써 ZTO film의 메모리 특성을 향상 시켰으며 AZTO film을 메모리와 트랜지스터의 active layer로써 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.293-295
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• 1991

In this study, we investigated the possibilty that $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3-PbZrO_3$ ceramics with strontium substitutions could be used for piezoelectric sounders. Piezoelectric buzzer is one of them. By partially substituting Sr for Ph, dielectric constants had values greater than 2000, the value proper piezoelectric buzzer, piezoelectric constant($d_{31}$) had a maximum value, 298 $[10^{-12}C/N]$, at the Sr 5 mol % substitution. Sound level of piezoelectric buzzer had the highest value of 91 dB at the Sr 5 mol % substitution.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권9호
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• pp.1030-1036
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• 1994

The ceramics in the system 0.5[Pb(Ni1/3Nb2/3)O3]-0.5[0.65PbTiO3-0.35PbZrO3] were prepared by conventional solid state reaction method, double calcined method (columbite precursor method) and flux method using NaCl-KCl. Amount of pyrochlore phase for the calcined powders, sintering charateristrics, dielectric and piezoelectric properties were then investigated. Sintering temperature was 1000~120$0^{\circ}C$ and in case of flux method, the amount of flux to oxide was 1 : 1 mole ratio. The dielectric and piezoelectric properties of ceramics prepared by double calcined method and flux method were found to be better than those by conventional method. It was also possible to lower sintering temperature and reduce the amount of pyrochlore phase either by double calcined method or flux method. But with increasing sintering temperature, the difference in characteristrics due to diffrent fabrication method gradually.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.370-371
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• 2006

본 연구에서는 PZT박막의 강 유전 캐패시터 제작을 위한 연구로, 4-inch크기의 $SiO_2$/Pt/Ti/Si가 증착된 웨이퍼를 습식 식각하여 $SiO_2$ 패턴(0.8um)을 형성하였고, PZT박막의 캐패시터 제작을 위해 패턴 웨이퍼에 $Pb_{1.1}$($Zr_{0.52}Ti_{0.48}$)$O_3$조성을 갖는 PZT를 증착하였다. $600^{\circ}C$에서 열처리 후 페로브스카이트 구조를 가지는 PZT 박막의 CMP(chemical mechanical polishing) 공정에 따른 전기적 특성을 연구하였다. 강유전체 소자 적용을 위한 CMP 공정으로 제조된 PZT 박막 캐패시터의 P-E특성, I-V특성, 피로특성 등의 전기적 특성을 측정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권6호
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• pp.1001-1007
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• 2002

To improve the performance of the PZT thin flms, each PZT and PT layer was alternately deposited on a Pt/Ti/Si$_3$N$_4$/SiO$_2$/Si substrate by a modified sol-gel solid precursor technique. For comparison, PZT thin films were also prepared with an identical method under the same conditions. XRD measurement revealed that the diffraction pattern of the multilayer film was due to the superimposition of the PZT and PT patterns. At 1㎑, a dielectric constant of 389 and 558, a dielectric loss of 1.2% and 1.1% were obtained for the PZT/PT and PZT thin films, respectively. If we consider the PT dielectric constant to be 260, it is clear that the dielectric constant of alternately deposited PZT/PT thin films was well adjusted. The PZT/PT thin film showed a low dielectric constant and a similar dielectric loss compared with those of the PZT film. The figures of merit on detectivity for the PZT/PT and PZT thin films were 20.3$\times$10$\^$-6/㎩$\^$-$\sfrac{1}{2}$/, and 18.7$\times$10$\^$-6/㎩$\^$-$\sfrac{1}{2}$/, and the figures of merit on voltage response were 0.038㎡/C and 0.028 ㎡/C, respectively. The high figures of merit for the PZT/PT film were ascribed to its relatively low dielectric constant when compared to the PZT thin films.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권1호
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• pp.45-51
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• 2005

We have developed surface micromachined Infrared ray (IR) focal plane array (FPA), in which single $SiO_{2}$ layer works as an IR absorbing plate and $Pb(Zr_{0.3}Ti_{0.7})O_{2}$ thin film served as a thermally sensitive material. There are some advantages of applying $SiO_{2}$ layer as an IR absorbing layer. First of all, the $SiO_{2}$ has good IR absorbance within $8{\sim}12{\mu}m$ spectrum range. Measured value showed about 60% absorbance of incident IR spectrum in the range. $SiO_{2}$ layer has another important merit when applied to the top of Pt/PZT/Pt stack because it works also as a supporting membrane. Consequently, the IR absorbing layer forms one body with membrane structure, which simplifies the whole MEMS process and gives robustness Ito the structure.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.359-360
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• 2005

PZT(20/80) and PZT(80/20) powders, prepared by the sol-gel method, were mixed with an organic vehicle and the PZT(20/80)/PZT(80/20) heterolayered thick films were fabricated by the screen-printing method on Pt/$Al_2O_3$ substrates. The structural properties such as DTA, X-ray diffraction and microstructure, were examined as a amount of the excess PbO. In the DTA analysis, the formation of the polycrystalline perovskite phase was observed at around $880^{\circ}C$. The average thickness of the PZT heterolayered thick films was approximately $80{\mu}m$.