• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.5 no.4
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• pp.359-364
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• 1996

$SrTiO_3$ thin films were deposited on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates at low temperatures below $300^{\circ}C$ by r.f. magnetron sputtering. The materials and the electrical properties of the deposited films were investigated with controlling deposition parameters such as substrate temperature(T_s) and positive substrate d.c. bias voltage. Stoichiometric $SrTiO_3$ films were obtained at Ts of $300^{\circ}C$, but Sr content in the film was less than that of a target when Ts was lower than $300^{\circ}C$, resulting in poor electrical properties. By introducing a positive substrate d.c. bias during deposition, the crystallinity and the dielectric properties of the films were markedly improved. 400 nm thick $SrTiO_3$, films deposited at $300^{\circ}C$ with a positive substrate d.c. bias of 20V showed a columnar structure with <211> crystallographic direction and a dielectric constant of 98.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.42 no.2 s.273
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• pp.104-109
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• 2005

To study the role of PbO as the buffer layer, Pt/PZT/PbO/Si with the MFIS structure was deposited on the p-type (100) Si substrate by the r.f. magnetron sputtering with $Pb_{1.1}Zr_{0.53}Ti_{0.47}O_3$ and PbO targets. When PbO buffer layer was inserted between the PZT thin film and the Si substrate, the crystallization of the PZT thin films was considerably improved and the processing temperature was lowered. From the result of an X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) depth profile result, we could confirm that the substrate temperature for the layer of PbO affects the chemical states of the interface between the PbO buffer layer and the Si substrate, which results in the inter-diffusion of Pb. The MFIS with the PbO buffer layer show the improved electric properties including the high memory window and low leakage current density. In particular, the maximum value of the memory window is 2.0V under the applied voltage of 9V for the Pt/PZT(200 nm, $400^{\circ}C)/PbO(80 nm)/Si$ structures with the PbO buffer layer deposited at the substrate temperature of $300^{\circ}C$.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.12 no.11
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• pp.835-839
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• 2002

Metal-Ferroelectric-Metal(MFM) capacitors were prepared using $Bi_{3.3}$ $La_{0.7}$ $Ti_3$$O_{12}$ (BLT) ferroelectric thin films which were spin coated on $Pt/Ti/SiO_2$/Si substrates by the Sol-Gel method. BLT thin films annealed at above $650^{\circ}C$ showed polycrystalline structures with typical c-axis preferred orientation. The grain size and surface roughness were increased as the annealing temperature increased from $650^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$. In addition, the full width at half maximum (FWHM) values were decreased with increasing annealing temperatures, indicating the improvement of crystallinity. The remanent polarization (2Pr= $Pr^{+}$ $+Pr^{-) }$ and leakage current of the BLT film annealed at $650^{\circ}C$ were about 29.3 $\mu$C/cm$^2$ and $2.3$\times$10^{-8}$$ A/cm^2$ at 3V. There were no distinct changes in the retention charges after $10^{10}$ polarization switching cycles, showing good fatigue property of the annealed BLT films.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.8
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• pp.825-832
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• 1996

적외선 센서의 재료로 활용되고 있는 PLT박막 (두께:8000$\AA$-9000$\AA$)을 Pt/Ti/SiO2/Si와 Pt/M\ulcorner의 하부 구조상에 50$0^{\circ}C$, 55$0^{\circ}C$ 및 $600^{\circ}C$에서 스퍼터링 증착하여 결정성 및 전기적 특성을 조사하였다. $600^{\circ}C$로 in-situ 성장된 PLT박막은 Si기판을 이용한 경우 randomly oriented perovskite 결정구조를 나타내었으며, Pt/MgO 구조위에서는 c-축(00ι)방향으로 배향 성장되었다. $600^{\circ}C$에서 in-situ 성장된 PLT박막의 비유전상수($\varepsilon$r)와 유전정접(tan $\delta$)을 10kHz-100kHz의 주파수에서 측정한 결과 Pt/Ti/SiO2/Si 구조상에 증착된 박막은$\varepsilon$r=90과 tan $\delta$=0.02의 값을 Pt/MgO 구조상에 증착된 박막은 $\varepsilon$e=35와 tan$\delta$=0.01의 값을 나타내었다. 잔류분극량(2Pr)과 초전계수(${\gamma}$)는 상온부근에서 Si 기판을 이용한 경우 각각 0.6$\mu$C/$\textrm{cm}^2$.。C과 0.5x10-8C/$\textrm{cm}^2$.。C정도로 매우 작게 나타났으나 PLT/Pt/MgO 구조에서는 2Pr=5$\mu$C/$\textrm{cm}^2$, r=4x10-8C/$\textrm{cm}^2$.。C로 비교적 양호한 초전박막의 전기적 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.85-85
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• 1999

Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT)는 높은 유전율로 인해 강유전체 메모리 소자의 응용을 위한 연구가 되고 있으며 또한 전왜(electrostrictive)성을 갖고 있어 이력현상을 갖지 않음으로 최근 들어 미세전기기계소자(MEMS)로의 연구가 활발히 되고 있다. 본 연구에서는 MEMS 소자로서의 응용을 위해 저응력 SiNx가 형성된 Si 기판위에 Pt 전극 혹은 산화물 전극 SrRuO3를 갖는 PMN-PT 박막 캐패시터를 제조하였다. 박막 하부의 구조는 금속전극의 경우 Pt/Ti/LTO/SiNx/Si이고 산화물전극은 SrRuO3/Ru/SiNx/Si의 구조를 갖는다. PMN-PT 박막은 alkoxide를 기반으로 회전 coating 방법을 사용하여 박막 하부층의 변화를 주어서 성장시켰다. PMN-PT 용액의 합성은 분말합성법에서 사용하는 columbite 방법을 응용하여 상대적으로 반응정도가 낮은 Mg를 Nb와 우선 반응하여 Mg-Nb solution을 얻고 Pb-acetate 용액과 합성하여 PMN을 제조한 후 PT를 반응시켜서 제조하였다. PMN-PT 박막에서 동일한 공정조건 하에서 박막 하부층의 구조에 따라서 PMN-PT 박막의 조성이 A2B2O6의 조성을 가지는 파이로클러어상이 형성되거나 또는 ABO3인 페로브스카이트상이 형성되는 것을 관찰하였다. 금속 전극인 Pt를 하부전극으로 사용한 경우는 혼재상이 형성되어 패로브스카이드 PMN-PT를 얻기 위해 seed layer로서 PbTiO3를 사용하였으며 이러한 seed layer 위에 형성된 PMN-PT를 형성하는 경우 rutile 구조인 RuO2 위에 성장시킨 PMN-PT는 파이로클로어와 페로브스카이트의 혼재상이 얻어졌으나 pseudo-perovskite 구조인 SrRuO3 박막 위에 형성된 PMN-PT 박막에서는 페로브스카이트가 주된 상으로 얻어졌다. 즉 하부층(전극 또는 seed layer)으로 perovskite 구조를 갖는 박막을 형성하게 되면 페로브스카이트를 갖는 PMN-PT 박막을 얻을 수 있었다. 전기적인 특성은 상부전극으로 Pt를 사용하여 HP 4194A로 측정을 하였다. PT seed layer를 포함한 PMN-PT 박막은 유전상수 1086과 유전손실 2.75%을 가졌다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.3 no.1
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• pp.33-40
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• 1996

MOD법에 의해 BST박막을 제조하고 전기적 특성을 측정함으로써 마이크로 회로에 적용가능성을 타진하였다. MOD 공정의 선구물질로서 barium neodecanoate, strontium 2-ethylhexanoate 및 titanium dimethoxy 야-2-ethylheanoate를 합성하였다, 합성된 선구물 질들을 Ba0.5Sr0.5TiO3가 되도록 화학양론적으로 혼합하여 공통용매인 p-xylene에 녹인다음 기판위에 spin coating 방법으로 박막을 형성하여 건조하고 소성하였다. 사용된 기판은 ITO/glass, Pt/SiO2/Si, Pt/Ti/SiO2/Si 및 Pt foil을 사용하였다. 소성 속도를 빨리했을 경우 소성속도를 느리게 했을때에 비하여 훨씬 균일하고 치밀한 박막을 얻을수 있었다, 여러 가 지 제조조건의 변화에 따른 유전상수 I-V 특성 및 C-V 측성 등의 전기적 특성을 측정하고 고찰하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.11a
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• pp.355-357
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• 1995

Pt(80nm)/$SiO_2$(150nm)/Si 기판위에 $Ba_{0.7}Sr_{0.3}TiO_3$ 박막을 rf-magnetron Sputtering 방법을 이용하여 기판온도 590$^{\circ}C$에서 33nm 두께를 증착했을 때 비유전율은 268 이었다. 비유전율이 3.9인 $SiO_2$와 비교했을 때 유효 두께인 Tox는 0.45nm 이었다. 누설 전류 밀도는 1.5V 전압을 인가했을 때 $4.21\times10^{-7}A/cm^2$이었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.2
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• pp.198-205
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• 2003

$Ba_{0.66}Sr_{0.34}TiO_3$ thin films and seed-layers were deposited on $Pt/Ti/SiO_2/Si$substrate by R.F. magnetron sputtering method. Effects of various substrate temperature conditions on electrical properties (such as capacitance and leakage current) of BST thin films were studied. The effect of seed-layer was also studied. When seed-layer was inserted between BST and Pt, the crystallization of the BST thin films was considerably improved and the processing temperature was lowered. Compared to the pure BST thin films, dielectric constant, dielectric loss, and leakage current of BST thin films deposited on the seed-layer were considerably improved. It could be revealed that electrical properties are influenced by the substrate temperatures of BST thin films and are enhanced by the seed-layer.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.6
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• pp.446-452
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• 2007

[ $(Pb_{1.1},La_{0.08})(Zr_{0.65}.Ti_{0.35})O_3$ ] thin films on the $Pt/Ti/SiO_2/Si$, $TiO_2(interlayer)/Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrate were fabricated by the R.F. magnetron-sputtering method and considered their characteristics depending on $TiO_2$ interlayer. Changing the deposition conditions of $TiO_2$ interlayer, we obtained $TiO_2$ anatase single phase and rutile single phase. PLZT was deposited on these substrates and analyzed by x-ray diffraction(XRD) for there crystallinity and orientation. To investigate $PLZT-TiO_2$, $TiO_2-Pt$ interface, glow discharge spectrometer(GDS) analysis was carried out and we performed electrical measurements for dielectric properties of PLZT thin films. The PLZT thin film on $TiO_2$ anatase interlayer was found to have (110)-preferred orientation and 12.6 ${\mu}C/cm^2$ remaining polarization value.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.37-37
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• 2003

Ferroelectric random acess memories (FeRAMs) 재료로 주목받고 있는 강유전 물질은 이미 여러 해 전부터 많은 물질들에 대해 연구가 진행되어 왔다. 그 중 낮은 공정 온도를 가지며 큰 remanent polarization 값을 갖는 lead zirconium titanate (PZT) 박막에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 Pt 기판위에 증착된 PZT 박막은 높은 피로 현상을 보이는 문제가 있다. 최근 Pulsed laser deposition이나 metal-organic vapor phase epitaxy (MOVPE) 등의 방법에 의해 epitaxial substituted-$Bi_4Ti_3O_{12}$ (La, Nd) 박막에 대해 보고가 되고 있다. 본 연구에서는 높은 remanent polarization 값을 갖는 $(Bi,Ce)_4Ti_3O_{12}$ (BCT) 박막을 pulsed laser deposition 방법을 사용하여 증착하였다. 또한 Bismuth의 양을 변화시켜 Bismuth의 양에 따른 remanent polarization의 변화를 확인하여 보았다. 사용된 기판은 Pt/$TiO_2$/$SiO_2$/Si 기판을 사용하였다.