• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권2호
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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.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권6호
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• pp.558-567
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• 2001

본 연구에서는 알콕사이드를 전구물질로 하는 졸겔공정을 이용하여 Bi 과잉 12 mol%의 조성인 B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$ 박막과 B $i_4$ $Ti_{3-x}$T $a_{x}$ $O_{12}$(x=0.1, 0.2, 0.3) 박막을 제조하였다. XPS 분석에 따르면 Ta 치환 x=0.2에서 Bi 4f의 photoemission 곡선이 낮은 결합에너지로 이동하였고 피크 강도가 감소하는 현상이 관측되었다. 이는 x=0.1과 0.2 사이에서 Bi-O 결합이 길어져 인장상태 하에 있었음을 나타내었다. B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$(BIT) 박막의 유전상수와 유전손실은 100 kHz에서 340, 0.05이었고, B $i_4$ $Ti_{3-x}$T $a_{x}$ $O_{12}$ 박막에서 이들 값은 x=0.1에서 가장 높았으며, 각각 480, 0.13이었다. B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$ 박막의 잔류분극과 항전계는 1.24$\mu$C/$ extrm{cm}^2$, 31.4 kV/cm 이었으나, Ta 치환 x=0.2에서 이들 값은 각각 19.7$\mu$C/$\textrm{cm}^2$, 49.5 kV/cm 에 이르렀다. 또한, B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$ 박막의 누설전류 밀도는 ~$10^{-6}$ A/$\textrm{cm}^2$ 정도이었으며, Ta 치환은 누설전류를 감소시켜 Ta 치환 x=0.2 이상에서 BIT 박막에 비해 한 차수 정도 낮아졌다. Ta 치환에 따른 B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$ 전기 물성에서 변화는 Bi-O 결합에서 관측된 인장상태로의 전이와 연관성이 있었으며, 덧붙여 치환에서 생성된 전자에 의한 정공보상이 이에 영향을 끼쳤다. 정공보상이 이에 영향을 끼쳤다.끼쳤다.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• 제6권3호
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• pp.126-132
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• 2002

The origin of image-sticking in metal-insulator-metal type thin-film diode liquid crystal displays(TFD-LCDs) is the asymmetric current-voltage(I-V) characteristic of TFD element. We developed that TFD-LCDs have reduced-image-sticking. Tantalum pentoxide(Ta$_2$O$\sub$5/) is a candidate for use in metal-insulator-metal(MIM) capacitors in switching devices for active-matrix liquid crystal displays(AM-LCDs). High quality Ta$_2$O$\sub$5/ thin films have been obtained from anodizing method. We fabricated a TFD element using Ta$_2$O$\sub$5/ films which had perfect current-voltage symmetry characteristics. We applied novel process technologies which were postannealed whole TFD element instead of conventional annealing to the fabrication. One-Time Post-Annealing(OPTA) heat treatment process was introduced to reduce the asymmetry and shift of the I-V characteristics, respectively. OPTA means that the whole layers of lower metal, insulator, and upper metal are annealed at one time. Futhermore, in this paper, we discussed the effects of top-electrode metals and annealing conditions.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.320-321
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• 2000

전기장 발광현상(Electroluminescence, 이하 EL)은 1936년 Destriau$^{[1]}$ 가 ZnS:Cu 분말에서 처음 전기장 발광현상을 발견한 이래 TFEL(Thin Film EL)소자의 구동전압을 감소시키는 문제는 ACTFEL(Alternating Current Thin Film EL)소자의 개발이후 계속적인 관심의 대상이 되어왔다. TFEL 소자는 전기적으로 용량소자이므로 전기장 인가시 각 층의 정전용량의 역수에 비례하는 전압이 분배되므로 동일한 조건의 형광막 사용시 소자의 구동전압을 낮추기 위해서는 절연박막의 두께를 줄이는 방법과 유전율이 높은 물질을 사용하는 방법이 있으나, 전자의 경우에는 박막의 결함이 생기기 쉬워 한계가 있기 때문에 고유전율 특성을 갖는 새로운 물질을 개발하는 것이 바람직하다. Ta$_2$O$_{5}$ 박막의 경우 작은 누설전류 특성과 고유전율 특성으로 인해 고집적을 요하는 반도체 분야에서 많은 연구가 진행되어 왔다. 또한 EL소자 응용시 효율면에서 우수한 특성이 기대되며, 특히 수분에 강한 특성을 가지고 있어 EL소자의 안정성이 예견되는 바이다. 본 연구에서는 Ta$_2$O$_{5}$ 박막의 산소 결핍에 따른 전기적 특성에 대해 연구하였고 Ta$_2$O$_{5}$ 박막을 이용한 저전압에서 구동가능한 전기장 발광소자를 제작하여 전기광학적 특성에 대해 연구하였다. (중략

• 한국진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.360-366
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• 2000

LSMCD (Liquid Source Misted Chemical Deposition)공정으로 Sr/Ta몰비 0.35~0.65 조성범위에서 150 nm 두께의 $Sr_xBi_{2.4}Ta_2O_9$ (SBT)박막을 제조하여, Sr/Ta몰비에 따른 결정상과 미세구조, 강유전 특성 및 누설전류 특성을 분석하였다. LSMCD 공정으로 제조한 SBT박막은 Sr/Ta 몰비 0.425의 조성에서 최적의 강유전 특성을 나타내어 $\pm$5 V의 구동전압 인가시 15.01 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 잔류분극 $2P_{r}$과 41kV/cm의 항전계 $E_{c}$를 나타내었다. LSMCD공정으로 제조한 Sr/Ta 몰비 0.35~0.5 범위의 SBT 박막은 100 kV/cm의 전기장 하에서 $10^{-5}$A/$\textrm{cm}^2$ 미만의 낮은 누설전류 밀도를 나타내었으며, $\pm$5V의 구동전압 인가시 $10^{10}$회의 스위칭 후에도 잔류분극 감소가 1% 미만인 우수한 분극피로 특성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권8호
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• pp.575-580
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• 2000

Ta(TaC) 필라멘트를 이용한 HF-CVD 법에 의하여 $Si_3N_4$, SiC, WC, $Al_2O_3$를 기판으로 다이아몬드 박막을 증착하고, 그 밀착특성을 평가하였다. 로내의 $CH_4$농도를 10%로 높게 하였을 경우에는 막중에 graphitic(amorphous) carbon이 생성됨을 확인할 수 있었다. 박막을 $12\mu\textrm{m}$ 정도까지 두껍게 하면, WC기판에서는 부분적 박리형상이 관찰되었으나, $Si_3N_4$를 기판으로 하였을 경우에는 안정한 박막을 얻을 수 있었다. Indentation test 결과로부터 grainding에 의한 기판표 처리가 밀착성 향상에 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 또 compression topple test에서는 박막의 두께는 밀착성과 반비례의 관계를 가지는 것을 알 수 있었다. 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1997년도 제12회 학술발표회 논문개요집
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• pp.144-145
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• 1997

• 한국자기학회지
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• 제15권4호
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• pp.226-230
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• 2005

본 연구에서는 스핀밸브 구조에서 하지층으로 많이 사용되고 있는 Ta 층에 질소를 첨가하여 질소량에 따른 자기적 특성과 열처리 결과를 비교 검토하였다. 또한 하지층에 질소를 첨가하여 확산 방지막으로서 역할과 기판과 하지층과의 접착력을 측정하여 비교하였다. 사용된 스핀밸브는 Si($SiO_2$)/Ta(TaN)/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/FeMn/Ta 구조이다. Ta 박막에 비해 TaN 박막의 질소량이 증가할수록 증착률은 감소하였고, 비저항과 표면 거칠기는 증가하였다. 고온에서 열처리 후 측정한 XRD 결과를 보면 Si/Ta 박막에서는 규소화합물이 생성된 반면 Si/TaN 박막에서는 규소화합물을 발견할 수 없었다. 자기저항비(MR)와 교환결합자장($H_{ex}$)은 질소량이 4.0 sccm 이상에서는 감소하였다. 열처리 결과 자기저항비는 하지층이 Ta인 시편과 질소량이 4.0 sccm까지 혼합된 TaN 시편은 $200^{\circ}C$까지는 약 $0.5\%$ 정도 증가하다가 감소하였다. 기판과 하지층과의 접착력을 측정한 결과 Ta 박막보다 질소량이 8.0 sccm인 TaN 박막인 경우 약 2배 강한 접착력을 보였다. 본 연구 결과에 의하면 하지층 증착 시 아르곤 가스에 3.0 sccm 정도의 질소 가스를 혼합하여 사용하면 자기적 특성에 크게 영향을 주지 않으면서 확산 방지막, 접착력 향상등의 이점을 얻을 수 있으리라 사료된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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• pp.116-119
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• 2003

Self-patterning of thin films using photosensitive sol solution has advantages such as simple manufacturing process compared to photoresist/dry etching process. In this study, ferroelectric $Sr_{0.9}Bi_{2.1}Ta_2O_9$(SBT) and $La_{0.5}Sr_{0.5}CoO_3$(LSCO)thin films have been prepared by spin coating method using photosensitive sol solution. $Sr(OC_2H5)_2$, $Bi(TMHD)_3$ and $Ta(OC_2H)_5)_5$ were used as starting materials for SBT solution and $La(OCH_2CH_2OCH_3)_3$, $Sr(OC_2H_5)_2$, $CO(OCH_2CH_2OCH_3)_2$ were used for LSCO solution. Solubility difference by UV irradiation on LSCO thin film allows to obtain a fine patterning due to M-O-M bond formation. The lowest resistivity($4{\times}10^{-3}{\Omega}cm$) of LSCO thin films was obtained by annealing at $740^{\circ}C$.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권4호
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• pp.87-91
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• 2004

[ $Sr_{0.8}Bi_{2.4}Ta_2O_9(SBT)/Pt$ ] 구조에서 $350^{\circ}C$ 온도로 수소열처리에 의한 강유전특성 열화를 방지하기 위한 W-N/Pt 하부전극의 효과를 살펴보았다. 그 결과 Pt와 SBT 박막사이에 증착된 W-N박막에 의해 수소의 확산을 차단할 수 있었다. Pt 표면에서 수소원자가 화학적인 흡착이 일어나지 않음으로써 흡착된 수소가 SBT 박막내의 산소와 결합하게 됨으로써 oxygen deficiency가 발생하는 것을 막을 수 있었다. W-N 박막이 양호한 확산방지막으로 작용하여 강유전특성의 열화현상을 방지 할 수 있었다.