• 한국음향학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.55-63
• /
• 1987

$PbTiO_3$는 perovskite구조를 가진 강유전체로써 Curie온도가 높고 유전율이 작아 고온. 고주파재료로 주목되어왔으나 curie온도 이하에서 결정이방성(C/a)이 크기 때문에 소결 후 결정립(grain)이 입계(grain boundary)에서 분리되어 치밀하고 기계적으로 강한 세라믹을 얻을 수 없었고, 항전력이 커 분극이 어려위 실용화 되지 않았다. 본 연구에서는 $PbTiO_3$에 Pb일부를 Ca로 치환하고 Mn, Ni, Co및 W의 산화물을 첨가하여 치수가 크고 기계적으로 강한 세라믹을 제조하였고, 그 분극 조건도 PZT의 분극 조건과 같은 정도로 개선하였다. 그리고 결합계수이방성(Kt/Kp)이 $5\sim6$으로 크고, 기계적 품질계수 Qm이 $310\sim480$ 정도로 낮으며, 유전상수가 200대의 값으로 PZT보다 1/5정도 작은 고온, 고주파. 광대역 초음파 발진자 재료로 적합한 압전세라믹을 제조 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.311-311
• /
• 2016

최근 고성능 디스플레이 개발이 요구되면서 기존 비정질 실리콘(a-Si)을 대체할 산화물 반도체에 대한 연구 관심이 급증하고 있다. 여러 종류의 산화물 반도체 중 a-IGZO (amorphous indium-gallium-zinc oxide)가 높은 전계효과 이동도, 저온 공정, 넓은 밴드갭으로 인한 투명성 등의 장점을 가지며 가장 연구가 활발하게 보고되고 있다. 기존에는 SG(단일 게이트) TFT가 주로 제작 되었지만 본 연구에서는 DG(이중 게이트) 구조를 적용하여 고성능의 a-IGZO 기반 박막 트랜지스터(TFT)를 구현하였다. SG mode에서는 하나의 게이트가 채널 전체 영역을 제어하지만, double gate mode에서는 상, 하부 두 개의 게이트가 동시에 채널 영역을 제어하기 때문에 채널층의 형성이 빠르게 이루어지고, 이는 TFT 스위칭 속도를 향상시킨다. 또한, 상호 모듈레이션 효과로 인해 S.S(subthreshold swing)값이 낮아질 뿐만 아니라, 상(TG), 하부 게이트(BG) 절연막의 계면 산란 현상이 줄어들기 때문에 이동도가 향상되고 누설전류 감소 및 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. Dual gate mode로 동작을 시키면, TG(BG)에는 일정한 positive(or negative)전압을 인가하면서 BG(TG)에 전압을 가해주게 된다. 이 때, 소자의 채널층은 depletion(or enhancement) mode로 동작하여 다른 전기적인 특성에는 영향을 미치지 않으면서 문턱 전압을 쉽게 조절 할 수 있는 장점도 있다. 제작된 소자는 p-type bulk silicon 위에 thermal SiO2 산화막이 100 nm 형성된 기판을 사용하였다. 표준 RCA 클리닝을 진행한 후 BG 형성을 위해 150 nm 두께의 ITO를 증착하고, BG 절연막으로 두께의 SiO2를 300 nm 증착하였다. 이 후, 채널층 형성을 위하여 50 nm 두께의 a-IGZO를 증착하였고, 소스/드레인(S/D) 전극은 BG와 동일한 조건으로 ITO 100 nm를 증착하였다. TG 절연막은 BG 절연막과 동일한 조건에서 SiO2를 50 nm 증착하였다. TG는 S/D 증착 조건과 동일한 조건에서, 150 nm 두께로 증착 하였다. 전극 물질과, 절연막 물질은 모두 RF magnetron sputter를 이용하여 증착되었고, 또한 모든 patterning 과정은 표준 photolithography, wet etching, lift-off 공정을 통하여 이루어졌다. 후속 열처리 공정으로 퍼니스에서 질소 가스 분위기, $300^{\circ}C$ 온도에서 30 분 동안 진행하였다. 결과적으로 $9.06cm2/V{\cdot}s$, 255.7 mV/dec, $1.8{\times}106$의 전계효과 이동도, S.S, on-off ratio값을 갖는 SG와 비교하여 double gate mode에서는 $51.3cm2/V{\cdot}s$, 110.7 mV/dec, $3.2{\times}108$의 값을 나타내며 훌륭한 전기적 특성을 보였고, dual gate mode에서는 약 5.22의 coupling ratio를 나타내었다. 따라서 산화물 반도체 a-IGZO TFT의 이중게이트 구조는 우수한 전기적 특성을 나타내며 차세대 디스플레이 시장에서 훌륭한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국자기학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.179-184
• /
• 1993

비정질 합금 $Fe_{78}Si_{9}B_{13}$의 구조를 X-선 회절상을 분석하여 구하였다. 계산된 동경분포함수(RDF)의 첫번째 peak는 최인접 원자의 분포를 나타내는 것으로 Gaussian 함수형태를 나타낸다. 구조분석에서 본 시료의 최인접 원자배위수는 13.5이고, 최인접 원자간 평균거리 $r_{0}$는 $2.595{\AA}$, 인접원자들의 분포를 나타내는 Gaussian 함수의 변수 ${\delta}r$은 $0.27{\AA}$이다. 저온에서의 포화자화의 온도 의존성은 spin 파로 설명할 수 있으며, 이 때에 계산된 spin파 stiffness 상수는 $117.8\;meV\;{\AA}^2$ 이다. 또한, 포화자화의 온도 의존성을 Handrich의 분자장 이론식과 맞추어 얻은 변수는 각각 S=1/2 일때 ${\Delta}=0.32$이고, S=1 일때 ${\Delta}=0.23$으로 이론식과 실험결과가 전체적으로 잘 일치한다. 구조분석 결과와 분자장 이론식에서 구한 변수를 활용하여 spin파 stiffness 상수를 계산할 수 있으며, 이로써 구한 값은 S=1/2일때 $149\;meV\;{\AA}^2$ 이고, S=1 일 때 $138\;meV\;{\AA}^2$ 이다. 또한, 평균 교환결합상수 J($r_{0}$)는 S=1/2일때 17.9 meV이고, S=1일때는 J($r_{0}$)는 6.7 meV 으로 추정된다.

• 센서학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.22-27
• /
• 2000

고자왜특성과 연자성특성을 가짐으로서 우수한 자기기계결합특성을 나타내는 아몰퍼스 FeCoSiB 박막의 스트레인 검출특성에 대해 연구하였다. 투자율은 박막기판을 마이크로메타를 이용하여 벤딩시켜 박막에 스트레인을 인가하면서 조사하였으며, 이때 박막에 스트레인이 인가되면 박막의 자기기계결합에 의해 투자율이 변화하였다. 스트레인에 의한 성능지수 $F=({\Delta}{\mu}/{\mu})/{\varepsilon}$ (단위스트레인에 대한 투자율의 변화)가 $1.2{\times}10^5$라는 매우 높은 값을 나타내어 본 연구에서 제작한 박막이 스트레인에 대하여 고감도특성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 제작된 박막을 센서소자로 응용하기 위해 박막을 미세 가공하고, 스트레인에 대한 고주파 임피던스의 변화를 조사하였으며, 박막의 우수한 자기기계결합특성으로 박막패턴의 임피던스는 인가된 스트레인에 의해 민감하게 변화되었다. 특히, 100MHz의 구동주파수에 있어서 $300{\times}10^{-6}$의 스트레인이 인가된 경우 46%의 임피던스변화율이 얻어졌다. 따라서 본 연구에서 제작한 박막소자는 초고감도의 스트레인 센서로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.393-397
• /
• 2003

To investigate the effect of AIN c-axis orientation on the resonance performance of film bulk acoustic wave resonators, solidly mounted resonators with crybtallographically different AIN piezoelectric films were prepared by changing only the bottom electrode surface conditions. As increasing the degree of c-axis texturing, the effective electromechanical coupling coefficient ($\kappa$$\_$eff/)$^2$ in resonators increased gradually. The least 4 degree of full width at half maximum in an AIN(002) rocking curve, which corresponds to $\kappa$$^2$$\_$eff/ of above 5%, was measured to be necessary for band pass filter applications in wireless communication system. The longitudinal acoustic wave velocity of AIN films varied with the degree of c-axis texturing. The velocity of highly c-axis textured AIN film was extracted to be about 10200 n/s by mathematical analysis using Matlab.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제4권1호
• /
• pp.52-62
• /
• 2004

In this paper we look at the effect of Fringe-Enhanced-Barrier-lowering (FEBL) for high-K dielectric MOSFETs and the dependence of FEBL on various technological parameters (spacer dielectrics, overlap length, dielectric stack, S/D junction depth and dielectric thickness). We show that FEBL needs to be contained in order to maintain the performance advantage with scaled high-K dielectric MOSFETs. The degradation in high-K dielectric MOSFETs is also identified as due to the additional coupling between the drain-to-source that occurs through the gate insulator, when the gate dielectric constant is significantly higher than the silicon dielectric constant. The technology parameters required to minimize the coupling through the high-K dielectric are identified. It is also shown that gate dielectric stack with a low-K material as bottom layer (very thin $SiO_2$ or oxy-nitride) will be helpful in minimizing FEBL. The circuit performance issues with high-K MOS transistors are also analyzed in this paper. An optimum range of values for the dielectric constant has been identified from the delay and the energy dissipation point of view. The dependence of the optimum K for different technology generations has been discussed. Circuit models for the parasitic capacitances in high-K transistors, by incorporating the fringing effects, have been presented.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제13권4호
• /
• pp.501-515
• /
• 2014

This paper presents a linear computational homogenization framework to evaluate the effective (or generalized) electromechanical coupling coefficient (EMCC) of adaptive structures with piezoelectric structural fiber (PSF) composite elements. The PSF consists of a silicon carbide (SiC) or carbon core fiber as reinforcement to a fragile piezo-ceramic shell. For the micro-scale analysis, a micromechanics model based on the variational asymptotic method for unit cell homogenization (VAMUCH) is used to evaluate the overall electromechanical properties of the PSF composites. At the macro-scale, a finite element (FE) analysis with the commercial FE code ABAQUS is performed to evaluate the effective EMCC for structures with the PSF composite patches. The EMCC is postprocessed from free-vibrations analysis under short-circuit (SC) and open-circuit (OC) electrodes of the patches. This linear two-scale computational framework may be useful for the optimal design of active structure multi-functional composites which can be used for multi-functional applications such as structural health monitoring, power harvest, vibration sensing and control, damping, and shape control through anisotropic actuation.

• 한국표면공학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.246-249
• /
• 2011

Surface modification before coating nickel by coupling agents and/or etchant of glass did not provide enough adhesive strength of electroless nickel deposits on glass. Effect of heat treatments on hardness as well as adhesion of nickel deposits was studied by using tape test for adhesion, nanoindenter for hardness and glancing angle x-ray diffractometer (GAXRD) for phase characterization. Heat treatment improved hardness as well as adhesion. XRD results give that the improvements of adhesion and hardness are due to the formation of $NiSiO_4$ around the interface between the nickel deposits and the glass and the precipitation of $Ni_3P$ causing precipitation hardening, respectively. The details in effects of heat treatment on adhesion and hardness are described here.

• Journal of Magnetics
• /
• 제8권1호
• /
• pp.32-35
• /
• 2003

Magnetic funnel Junctions (MTJs) were fabricated on thermally oxidized Si (100) wafers using DC magnetron sputtering. The film Structures were Ta(50 ${\AA}$)/CU(100 ${\AA}$)$Ni_{80}Fe_{20}(20 $ ${\AA}$)/Cu(50 ${\AA}$)/$Mn_{75}Ir_{25}(100 $ ${\AA}$)/$Co_{70}Fe_{30}(25$ ${\AA}$)/Al-O(15 ${\AA}$)/$Co_{70}Fe_{30}(25 $ ${\AA}$)/$Ni_{80}Fe_{20}(t)/Ta(50 $ ${\AA}$), with t=0 ${\AA}$, 100 and 1000 ${\AA}$, respectively. X-ray diffraction has shown improvement of (111) texture of IrMn$_3$ and Cu by annealing. The exchange-biased energy is almost inversely proportional to temperature. The difference between the coercivity H$_c$ and the exchange biased field H$_E$ for t = 0 $_3$ sample is smaller than that for t = 1000 ${\AA}$. For the pinned layer, the decreasing rate of the coercivity with the temperature is higher compared to that of the exchange field, but variation of H$_c$ is similar to that of the exchange field for free layer.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
• /
• 제12권1호
• /
• pp.35-39
• /
• 2011

An electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) containing a stacked metal-insulator-metal (MIM) and n-well capacitor is proposed. It was fabricated using a 0.18 $\mu$m standard complementary metal-oxide semiconductor process. The depletion capacitance of the n-well region was effectively applied without sacrificing the cell-area and control gate coupling ratio. The device performed very similarly to the MIM capacitor cell regardless of the smaller cell area. This is attributed to the high control gate coupling ratio and capacitance. The erase speed of the proposed EEPROM was faster than that of the cell containing the MIM control gate.