• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.6 no.2
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• pp.177-184
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• 1996

We adopted the $Pt/SiO_{2}/Si$ and the $Ir/SiO_{2}/Si$ substrates of which buffer layer is $PbTiO_{3}$ to improve electrode and interfacial properties of PZT thin film deposited by reactive sputtering method using metal target in this study. We got PZT thin film to have highly oriented(100) structure and good crystallinity using buffer layer in Pt bottom-electrode, though randomly oriented PZT thin film was obtained without buffer layer. Although great improvement of PZT phase formation on Ir bottom-electrode with buffer layer was not observed, we observed the increase of remennant polarization and the decrease of coercive field compared with properties of PZT thin films on the Pt bottom-electrode. So we got the results of the increase of dielectric constant using buffer layer on fabrication of PZT thin film and the better dielectric properties in PZT thin film using Ir bottom-electrode compared with that using Pt bottom-electrode.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.143-150
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• 2000

Ferroelectric SrxBi2+yTa2O9+$\alpha$ thin films with various compositions(x=0.7, 0.8, 1, y=0.3, 0.4) were prepared by sol-gel method. The film with moled ratio of 0.8:2.3:2.0 in Sr/Bi/Ta, which was deposited on Pt/SiO2/Si (100), showed better ferroelectric properties than other films. To investigate substrate effects, the same compositions were spin coated on Pt/Ti/SiO2/Si (100) substrates. At an applied voltage of 5V, the dielectric constant($\varepsilon$r), remanent polarization (2Pr) and coercive field (Ec) of the Sr0.8Bi2.3Ta2O9+$\alpha$ thin film prepared on Pt/Ti/SiO2/Si (100) were about 296, 24$\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and Ec of 49kV/cm respectively. Both SBT films firred at 80$0^{\circ}C$ revealed no fatigue up to 1010 cycles. Retention characteristics of these capacitors showed no degradation up to 104 sec.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.09a
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• pp.68-72
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• 2005

본 논문에서는 $Bi_{3}Ti_{4}O_{12}$에 Nd를 치환했을 때 향상되는 강유전체 특성을 sol-gel 방법을 이용하여 분석하였다. 이를 위해 $10\;wt\%$의 $12\%$과량의 Bi가 첨가된 $Bi_{3.15}Nd_{0.85}Ti_{13}O_{12}$ sol-gel 용액을 제작하였다. BNT 박막은 $Pt/TiO_2/SiO_2/Si$ 기판 위에 스핀 코팅 방법을 이용하여 증착하였으며, 최종 증착된 박막의 조성은 Rutherford backscattering spectroscopy 분석을 이용하여 $Bi_{3.15}Nd_{0.85}Ti_{13}O_{12}$임을 확인하였다. 200 nm 두께의 BNT 박막은 XRD 분석을 통해 (117)방향에서 강한 피크가 나오며, (001) 방향에서 Nd 치환에 따른 효과로 억제된 피크가 나오는 것을 확인하였다. Pt/BNT/Pt 구조를 이용하여 잔류분극을 측정한 결과 7 V에서 $48\;{\mu}\;C/cm^2$ 이 나왔다. 이것은 다른 강유전체 물질인 PZT, SBT, BLT보다 월등히 큰 값이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.86-86
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• 1999

본 연구에서는 마이크로파 유전체 소자로서의 응용 및 절연 산화막으로의 응용을 위해 마이크로파 유전체 세라믹으로 사용되어 온 MgTiO3 물질을 펄스 레이저로 박막을 제조하였다. MgTiO3 는 주로 고주파에서 높은 유전율을 갖고 높은 품질계수 (22.000 at 5 GHz) 혹은 낮은 유전손실을 갖으며 유전특성의 온도 안정성이 우수하여 유전체 세라믹 재료로 응용된다. MgTiO3 박막의 성장은 KrF(파장:248nm) 엑시머 레이저를 이용했으며 공정조건으로 박막의 성장온도는 500-75$0^{\circ}C$, 산소 압력은 10-5-200mTorr, 성장 후 냉각시 산소분위기는 200Torr, 레이저 에너지 밀도는 1.5-5J/cm2 등의 조건으로 박막을 성장하였다. MgTiO3 박막을 여러 가지 기판, 즉 Al2O3(r-plane), Si, Pt 위에 성장시켰으며 기판에 따라 에픽텍셜 혹은 다결정 상태를 갖는 ilmenite 구조로 성장되었다. PLD(Pulsed laser deposition)법에 의해 형성된 MgTiO3 박막을 보면, 우선 Al2O3(r-plane) 기판위에 성장된 경우 $700^{\circ}C$에서 에픽텍셜하게 성장하였으며, Si 기판 위에 성장된 경우 $650^{\circ}C$에서부터 (003)면으로 우선 배향된 단일상의 ilmenite 구조가 형성된다. Ptdnl에 성장된 경우 $600^{\circ}C$에서부터 (003)면으로 우선배향성을 가지며 $650^{\circ}C$에서 결정의 안정화를 이루었으나, MgTiO3 박막은 전기적 특성으로 유전특성 및 유전분산 특성 등이 측정 분석되어 MgTiO3 박막의 고주파 유전체로의 응용에 관한 가능성을 토의하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.33 no.7
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• pp.793-801
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• 1996

The effect of catalysts which was catalyzed by acid($HNO_3$) and base ($NH_4OH$) or not on the surface microst-ructures and consequent dielectric characteristics of the $PbTiO_3$ thin films prepared by sol-gel method were investigated. The result indicated that bse catalyst promoted the phase transformation of perovskite phase while acid catalyst was found to produce most uniform surface microstructure and improved dielectric properties However degradation of properties due to secondary phase formation and non-uniform microstructure at high annealing temperature (>75$0^{\circ}C$) by rapid diffusion of lead was unavoidable in any case as long as $Si_{(100)}$ \ $SiO_2$ \Pt substrate used.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.3
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• pp.215-220
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• 2007

Thin films of $SBT(SrBi_2Ta_2O_9)$ having $Pt/SBT/Seed/Pt/Ti/SiO_2/Si$ structure were fabricated using self-seed layer method by R.F. Magnetron sputter. Self-seed layers were deposited at room temperature and $600^{\circ}C$, which had 30 nm thickness. To investigate crystallization of self-seed layer we characterized by XRD after various heat treatment. And we characterized the crystallinity and electrical properties of SBT on self-seed layer after various heat treatment.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.8
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• pp.635-639
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• 1997

ECR-PECVD법을 사용하여 450-49$0^{\circ}C$이하의 온도에서 Pt/SiO$_{2}$/Si기판 위에 PZT 박막을 증착하였다. 기판 온도가 46$0^{\circ}C$ 이하일 경우에는 페로브스이트 상과 제2상으로 이루어진 박막이 성장하였으며 기판온도가 47$0^{\circ}C$이상일 때에는 페로브스카이트 단일상의 PZT 박막이 성장하였다. 49$0^{\circ}C$에서 매우 얇은 페로브스카이트의 PZT 박막을 증착한 후 $650^{\circ}C$에서 1분간 raped thermal annealing(RTA) 처리한 결과 박막의 조성과 결정성에는 거의 변화가 없었으나 박막의 전하 저장 밀도는 크게 향상되었다. 이는 RTA 처리에 의한 저유전 계면층의 소멸이 주된 이유라고 판단된다. 열처리 후 두께 40-45nm의 PZT박막은 200kV/cm의 전장 하에서 $10^{-6}$$\textrm{cm}^2$이하의 누설전류값을 갖고 있었으며, 인가전압 1V에서 300fF/$\mu$$m^2$의 정전용량, 즉 SiO$_{2}$환산두께 0.12nm를 나타내었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.8
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• pp.724-731
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• 2001

스크린 인쇄법에 의해 Si 기판에 PZT 후막의 제조에 있어서 주요 문제점은 낮은 소결밀도 및 PZT 후막과 Si 기판과의 반응현상이다. 이러한 현상을 억제하기 위해 본 연구에서는 스크린 인쇄법 및 PZT sol-gel 처리법의 혼합된 방법을 채택하여 Pt/TiO$_2$/YSZ/SiO$_2$/Si(100) 기판에 Zr/Ti 비가 52/48인 PZT 후막을 제조하였으며, 소결온도에 따른 잔류분극(P$_{r}$), 유전상수($\varepsilon$$_{r}$) 및 압전상수(d$_{33}$)를 측정하였다. 인쇄된 PZT 후막에 졸 처리함으로써 단순히 인쇄된 후막에 비해 전기적 특성이 증진된 결과를 얻었다.다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.35 no.5
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• pp.472-478
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• 1998

Ferroelectric SrBi2Ta2O9(SBT) films were deposited on Pt/Ti/SiO2/Si substrates at 50$0^{\circ}C$ using a sintered SBT target Bi and Ta targets by modified rf magnetron sputtering and then were annealed at 80$0^{\circ}C$ for 10min in oxygen ambinet(760 torr) The composition of the SBT films could be easily controlled using the mul-ti-targets. The film composition of {{{{ {Sr }_{0.8 } {Bi }_{2.9 } {Ta}_{2.0 } {O }_{9 } }} was obtained with SBTd sputtering power of 100 W Bi of 25W and Ta of 10 W. A 250nm thick SBT films exhibited a dense and uniform microstructure and showed the remanent polarization(Pr) of 14.4 $\mu$C/cm2 and the coercive field({{{{ {E }_{c } }})of 60 kV/cm at applied voltage of 5 V. The SBT films show practically no polarization fatigue up to {{{{ {10 }_{10 } }} cycles under 5V bipolar pulse. The retention characteristics of the SBT films looked very promising and the leakage current density of the SBT films was about 1.23$\times${{{{ {10 }^{-7 } }}A/c{{{{ {m }^{2 } }} at 120kV/cm.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.10
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• pp.1008-1013
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• 2000

SrTi $O_3$(001) 단결정 기판 위에 졸-겔 스핀코팅으로 $SrBi_2(Ta,Nb)_2O_9$ 박막을 도포하고 그 결정화 과정을 고온 X-선 회절분석 (HTXRD)으로 추적하면서 Pt(111)/Ti/ $SiO_2$/Si 위에 성장한 박막과 비교하였다. SrTi $O_3$(001) 단결정 기판 위에 도포된 $SrBi_2Nb_2O_{9}$ 박막은 fluorite-like phase와 같은 transient phase를 거치지 않고 곧바로 순수한 $SrBi_2Nb_2O_9$ 상으로 결정화가 시작되었으며 결정화가 시작되는 온도인 ${\sim}540^{\circ}C$부터 c축 배향성장하였다. 또한 $SrB i_2(Ta,Nb)_2O_9$ 박막은 Ta/Nb 비에 관계없이 $SrTiO_3$(001) 위에서 모두 $(00{\ell})$로 배향되었으며, 코팅 횟수가 늘어나 필름의 두께가 증가함에 따라 c축 배향성은 미세한 감소를 보였다. $SrBi_2Nb_2O_9/SrTiO_3$단면을 TEM으로 관찰한 결과 $SrBi_2Nb_2O_9$은 대체로 불규칙한 크기의 다결정체로 되어 있었으나 계면 부근에서는 [001]$_{SBN}$//[001]$_{SrTi}$ $O_3$/, [100]$_{SBN}$//[100]$_{SrTi}$ $O_3$/라는 결정학적 관계를 가지며 에피탁샬 성장했음을 알 수 있었다.있었다.