• 제목/요약/키워드: Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판

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초음파 처리된 sol로 제조된 PZT 박막의 미세구조 및 전기적 특성 (Microstructure and electrical properties of PZT thin films by sonicated sol in an ultrasonic bath)

  • 김종국;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.101-106
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    • 1999
  • Pb$(Zr_{0.5},Ti_{0.5})O_3$ 박막을 $Pt/Ti/SiO_2/Si$ 기판 위에 spin-coating법으로 제조하였다. 제조된 sol을 초음파 bath 내에서 초음파 처리하여 균일화를 촉진시킨 다음, 박막을 제조하여 초음파 처리되지 않은 sol로 제조된 박막과의 비교를 통해 초음파의 영향을 고찰하였다. 초음파 처리된 sol로 제조된 박막의 경우, $550^{\circ}C$에서 perovskite 단일상을 얻을 수 있었고, "rosette" 구조가 사라졌음을 관찰할 수 있엇따. 초음파 처리되지 않은 sol로 제조된 박막의 유전상수(10kHz), 잔류분극(Pr) 및 항전계(Ec) 값은 335, 12.3$\mu$C/$\textrm{cm}^2$, 168.4 kV/cm 였고, 초음파 처리된 sol로 제조된 박막은 각각 443, 172$\mu$C/$\textrm{cm}^2$, 153,5kVcm 로 전기적 특성이 개선되어 졌음을 알 수 있었다.

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Sol-Gel 법을 이용한 PLT(28) 박막의 제작과 특성 (Preparation and Characteristics of PLT(28) Thin Film Using Sol-Gel Method)

  • 강성준;정양희;류재홍
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.865-868
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    • 2005
  • $Pb_{0.72}La_{0.28}TiO_3$ (PLT(28)) 박막을 sol-gel 법을 이용하여 제작한 후, 그 특성을 조사하여 ULSI DRAM 의 캐패시터 절연막으로서의 적용 가능성을 연구하였다. Sol-gel 법의 출발 물질로는 acetate계를 사용하였다. TGA-DTA 분석을 통하여 PLT(28) 박막의 sol-gel 법에 의한 공정 조건을 확립하였다. 매 coating 후 350$^{\circ}C$에서 drying 하고, 마지막으로 650$^{\circ}C$에서 annealing 하여 100% perovskite 구조를 가지는 치밀하고 crack 이 없는 PLT(28) 박막을 얻었다. Pt/Ti/SiO$_2$/Si 기판 위에 PLT(28) 박막을 형성하여 전기적 특성을 측정하였다. 그 결과 유전 상수와 누설전류밀도가 각각 936 과 1.1${\mu}$A/cm$^2$ 으로 측정되었다.

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Sol-gel 법으로 제조된 강유전체 Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 박막의 저온결정화 공정 (Low Temperature Sintering Process of Sol-gel Derived Ferroelectric Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 Thin films)

  • 김영준;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.279-285
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    • 2003
  • Sol-gel 법으로 200 nm 정도의 두께를 가진 강유전성 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_{1.8}$ N $b_{0.2}$ 박막을 Pt/Ti $O_2$/ $SiO_2$/Si 기판 위에 증착하였다. 본 실험에서는 Sr(O $C_2$ $H_{5}$)$_2$, Bi(TMHD)$_3$, Ta(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$ 그리고, Nb(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$를 출발 물질로 사용하였으며 2-methoxyethanol을 용매로 사용하였다. UV 노광과 급속열처리가 SBTN 박막의 구조와 전기적 특성에 어떤 영향을 주는 가를 연구하였다. UV 노광과 급속열처리를 한 후에 $650^{\circ}C$ 열처리한 SBTN 박막의 3V와 5V 인가 전압하에서의 잔류분극 값은 각각 8.49와 11.94 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$이었다.

Sol-Gel 법을 이용한 PLT(28) 박막의 제작과 특성 (Preparation and Characteristics of PLT(28) Thin Film Using Sol-Gel Method)

  • 강성준;정양희;류재흥
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.1491-1496
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    • 2005
  • [ $Pb_{0.72}La_{0.28}TiO_3$ ] (PLT(28)) 박막을 sol-gel 법을 이용하여 제작한 후, 그 특성을 조사하여 ULSI DRAM 의 캐패시터 절연막으로서의 적용 가능성을 연구하였다. Sol-gel 법의 출발 물질로는 acetate 계를 사용하였다. TGA-DTA 분석을 통하여 PLT(28) 박막의 sol-gel 법에 의한 공정 조건을 확립하였다. 매 coating 후 $350^{\circ}C$ 에서 drying 하고, 마지막으로 $650^{\circ}C$ 에서 annealing 하여 $100\%$ perovskite 구조를 가지는 치밀하고 crack 이 없는 PLT(28) 박막을 얻었다. $Pt/Ti/SiO_2/Si$ 기판 위에 PLT(28) 박막을 형성하여 전기적 특성을 측정하였다. 그 결과 유전 상수와 누설전류밀도가 각각 936 과 $1.1{\mu}A/cm^2$ 으로 측정되었다.

열처리에 따른 Pb[(Zr,Sn)Ti]N$bO_3$ 박막의 강유전 특성 (Ferroelectric Properties of Pb[(Zr,Sn)Ti]N$bO_3$ Thin Films by Annealing)

  • 최우창;최혁환;이명교;권태하
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권7호
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    • pp.473-478
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    • 2001
  • 강유전 물질인 Pb/sub 0.99/[(Zr/sub 0/6Sn/sub 0.4/)/0.9/Ti/sub 0.1/]0.98/Nb/sub 0.02/O₃(PNZST) 박막을 10 mole%의 과잉 PbO가 첨가된 타겟을 이용하여 La/sub 0.5/Sr/sub 0.5/CoO₃(LSCO)/Pt/Ti/SiO₂/Si 기판상에 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 증착된 박막에 대하여 온도와 시간을 다양하게 변화시키면서 급속 열처리(rapid thermal annealing) 한 후, 그 결정성과 전기적 특성을 조사하였다. 80 W의 RF 전력, 500 ℃의 기판온도에서 증착한 후, 급속 열처리된 박막이 페로브스카이트상으로 결정화되었으며, 650 ℃, 공기중에서 10초동안 급속 열처리된 박막이 가장 우수한 결정성을 나타내었다. 이러한 박막으로 제작된 PNZST 커패시터는 약 20 μC/㎠정도의 잔류 분극과 약 50 kV/cm 정도의 항전계를 나타내었으며, 2.2×10/sup 9/의 스위칭 후에도 잔류분극의 감소는 10 %미만이었다.

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SBN 세라믹 박막의 기판온도에 따른 영향 (Influence of Substrate Temperature of SBN Ceramic Thin Film)

  • 김진사;오용철;신철기;김응권;소병문;송민종;김충혁
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.213-214
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    • 2008
  • The $Sr_{0.7}Bi_{2.3}Nb_2O_9$(SBN) thin films are deposited on Pt-coated electrode(Pt/Ti/SiO2/Si) using RF sputtering method at various substrate temperature. The optimum conditions of RF power and Ar/O2 ratio were 60[W] and 70/30, respectively. The crystallinity of SBN thin films were increased with increase of substrate temperature in the temperature range of 100~400[$^{\circ}C$]. The capacitance of SBN thin films were increased with the increase of substrate temperature.

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PLT(28) 박막의 제작과 전기적 특성에 관한 연구 (Preparation and Electrical properties of the PLT(28) Thin Film)

  • 강성준;정양희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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    • pp.784-787
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    • 2002
  • Sol-gel 법으로 PLT(28) 박막을 제작하여, 박막의 구조적 및 전기적 특성을 조사하였다. XRD와 AFM 관찰결과, $650^{\circ}C$에서 annealing 된 박막은 완전한 perovskite 구조를 가지며 표면거칠기도 22$\AA$ 으로 양호한 값을 나타내었다. Pt/TiO$_{x}$SiO2/Si 기판위에 PLT(28) 박막을 증착시켜 planar 형태의 캐패시터를 제작하여 전기적 특성을 조사하였다. 그 결과, PLT(28) 박막은 상유전상을 가지며,10kHz에서 비유전률과 유전손실은 761 과 0.024 이었다. 또, 5V에서 전하축적 밀도와 누설전류밀도는 각각 134fC/$\mu$m2 과 1.01 $\mu$A/cm2 이었다. 이로부터, PLT(28) 박막이 차세대 DRAM 용 캐패시터 절연막으로 사용될 수 있는 유망한 재료라고 생각된다.다.

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ZnO 박막을 이용한 다기능성 저항 변화 소자 연구

  • 이승협;용기중
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.379-379
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    • 2011
  • 차세대 저항메모리(resistive switching random access memory; ReRAM)의 개발을 위해 다양한 산화 물질들의 저항 변화 특성이 연구되고 있다. 본 연구에서는 저항 변화 물질로 잘 알려진 ZnO 박막을 이용하여 저항 변화 특성을 평가하였다. ZnO 박막은 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 스퍼터링 시스템을 이용하여 약 50 nm 두께로 증착되었다. 증착된 박막 위에 전극을 evaporator를 이용하여 패턴닝함으로써 전극-반도체-전극 구조의 소자를 만들고 이의 전기적 특성을 평가하였다. Compliance current를 설정하여 저항 변화 특성을 측정한 결과 가해진 전압의 극성에 관계 없이 저항이 변화하는, dielectric breakdown에 의해 박막내 전도성 필라멘트라 불리는 전도성 길이 생성되었다가 joule-heating에 의해 필라멘트가 파열되는, 전형적인 unipolar 저항 변화특성이 나타났다. 다기능성 소자 개발을 위해 위 소자 구조를 투명한 고분자 기판위에 형성하고 표면에 초발수성 ZnO 나노막대 구조를 합성하였다. 그 결과 투명하면서 유연하고, 수분에도 안정적인 다기능성 저항 변화 소자 특성을 평가할 수 있었다. 본 결과를 바탕으로 필라멘트 이론에 기초한 저항 변화 메커니즘을 설명하는 모델이 제시되었다.

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RF 마그네트론 스퍼터링법에 의한 MFM 구조의 $SrBi_2Ta_2O_9$ 박막 특성에 관한 연구 (A study on the characteristics of MEM structure of $SrBi_2Ta_2O_9$ thin films by RE magnetron sputtering)

  • 이후용;최훈상;최인훈
    • 한국진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.136-143
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    • 2000
  • RF magnetron sputtering법으로 $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT)박막을 상온에서 p-type Si(100) 기판위에 증착하여 DRO 강유전체 메모리(destructive read out ferroelectric random access memory)에 사용되는 강유전체막으로 Pt/SBT/Pt/Ti/$SiO_2$/Si (MFM)구조의 응용가능성을 확인하였다. 구조적인 특징들이 열처리 시간의 변화와 Ar/$O_2$의 가스 유량비의 변화에 따라서 XRD(x-ray diffractometer)에 의해 관찰되었으며 표면 특성은 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy)에 의해서 관찰하고 박막의 전기적 특성들은 P-V(polarization-voltage measurement)와 I-V(current-voltage measurement)를 사용하여 관찰하였다. 스퍼터링 증착시 Ar/$O_2$의 가스 유량비는 1:4에서 4:1까지 변화 시켰고 SBT박막은 상온에서 증착시켰다. XRD 측정시 박막들은 SBT의 (105), (110) peak들을 나타내었다. 상온에서 증착시킨 박막은 1시간, 2시간 동안 산소 분위기에서 $800^{\circ}C$ 열처리를 하여 결정화 시켰다. SBT 박막의 P-V곡선은 이력 곡선의 모양을 갖추었으며 비대칭적인 강유전체 특성을 나타내었다. Ar/$O_2$ 가스유량비가 1 : 1, 2 : 1인 경우에 박막의 누설 전류밀도 값이 제일 좋았으며, 그 값은 3V 5V 7V에서 각각 $3.11\times10^{-8} \textrm{A/cm}^2$, $5\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$, $7\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$ 이었다. 열처리 시간을 2시간으로 증가시킨 후, 그들의 전기적 특성과 결정화특성이 개선됨을 확인하였다. AES 분석 및 EPMA분석으로 SBT박막의 깊이 분포 및 조성을 확인하였다.

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기판온도에 따른 (Ba,Sr)TiO$_3$ 박막의 구조와 유전특성 (The Structure and Dielectric Properties of the (Ba,Sr)TiO$_3$ Thin Films with the Substrate Temperature)

  • 이상철;이문기;이영희
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권11호
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    • pp.603-608
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    • 2000
  • $(Ba, Sr)TiO_{3}$[BST] thin films were fabricated on the Pt/TiO$_2$/SiO$_2$/Si substrate by the RF sputtering. The structure and dielectric properties of the BST thin films with the substrate temperature were investigated. Increasing the substrate temperature, The BST phase increased and barium multi titanate phases decreased. Increasing the frequency, the dielectric constant decreased and the dielectric loss increased. The dielectric constant and dielectric loss of the BST thin films deposited at 50$0^{\circ}C$ were 300 and 0.018, respectively at 1 kHz. The leakage current density of the BST thin films deposited at 50$0^{\circ}C$ was $10^{-9}$ A/$\textrm{cm}^2$ with applied voltage of 3V. Because of the high dielectric constant(300), low dielectric loss(0.018) and low leakage current($10^{-9}$ A/$\textrm{cm}^2$), BST thin films deposited at 50$0^{\circ}C$ is expecting for the application of DRAM.

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