• 제목/요약/키워드: Thin-film Dielectric

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$M_1-P-M_2$형 접촉으로 인하여 생기는 단락전류 (Short-Circuit Currents arising at a $M_1-P-M_2$ Contacts)

  • 이덕출
    • 전기의세계
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    • 제25권1호
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    • pp.95-100
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    • 1976
  • The main purpose of this paper is to study on the transient current due to the change of environmental temperature under no external field in the arrangement of M$_{1}$(metal)-P(polyver)-M$_{2}$(metal). The specimer of polymeric insulator sandwiched by two metal electrodes composes a parallel-plate condenser represented by Maxwell-model. The behaviors of short circuit current flowing in M-P-M arrangement are very complex and the analysis of its conduction mechanism appears to be much complicated. In this paper we can suggest that a contact potential difference as an energetic state exists in the thin film specimen both sides of which are contacted by two different metals having different cook functions. Futhermore the contact potential difference appears to be constant through the course of temperature change, however, the dielectric constant and caparitance of the specimen must be temperature dependent. Accordingly the charge difference induced on both sides of electrodes may be a cause for the shory circuited transient current flowing through the external circuit. It is also suggestive that the results of the observation must be considered in cases of insulation design of electrical machines and D.C. cable for high voltage use.

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PZT/$BaTiO_3$/PZT 다층 후막의 유전특성 (Electrical Properties of PZT/$BaTiO_3$/PZT Multilayer Thick Films)

  • 남성필;이성갑;배선기;이영희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.123-124
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    • 2006
  • The sandwiched PZT/$BaTiO_3$/PZT thick films were fabricated by two different methods thick films of the PZT by screen printing method on alumina substrateselectrodes with Pt, thin films of $BaTiO_3$ by the spin-coating method on the PZT thick films and once more thick films of the PZT by the screen printing method on the $BaTiO_3$ layer. The structural and the dielectric properties were investigated for effect of various stacking sequence of sol-gel prepared $BaTiO_3$ coating solution at interface of the PZT thick films, The insertion of BaTi03 interlayer yielded the PZT thick films with homogeneous and dense grain structure with the number of $BaTiO_3$ layers. The leakage current density of the $PZT/BaTiO_3-1$ film is less that $4.41{\times}10^{-9}A/cm^2$ at 5 V.

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인쇄전자를 위한 롤투롤 프린팅 공정 장비 기술

  • 김동수;김충환;김명섭
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.15.2-15.2
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    • 2009
  • Manufacturing of printed electronics using printing technology has begun to get into the hot issue in many ways due to the low cost effectiveness to existing semi-conductor process. This technology with both low cost and high productivity, can be applied in the production of organic thin film transistor (OTFT), solar cell, radio frequency identification (RFID) tag, printed battery, E-paper, touch screen panel, black matrix for liquid crystal display (LCD), flexible display, and so forth. The emerging technology to manufacture the products in mass production is roll-to-roll printing technology which is a manufacturing method by printings of multi-layered patterns composed of semi-conductive, dielectric and conductive layers. In contrary to the conventional printing machines in which printing precision is about $50~100{\mu}m$, the printing machines for printed electronics should have a precision under $30{\mu}m$. In general, in order to implement printed electronics, narrow width and gap printing, register of multi-layer printing by several printing units, and printing accuracy of under $30{\mu}m$ are all required. We developed the roll-to-roll printing equipment used for printed electronics, which is composed of un-winder, re-winder, tension measurement system, feeding units, dancer systems, guide unit, printing unit, vision system, dryer units, and various auxiliary devices. The equipment is designed based on cantilever type in which all rollers except printing ones have cantilever types, which could give more accurate machine precision as well as convenience for changing rollers and observing the process.

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박막공진기에 대한 새로운 모델링 기법 (A New Modeling Methodology of TFBAR)

  • 김종수;구명권;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.103-109
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    • 2004
  • 본 논문에서는 박막공진기에 대한 새로운 모델링 기법을 제안하고, 등가회로를 이루고 있는 각 수동소자들 값에 대한 정확한 공식을 소개하였다. 제안된 새로운 모델은 박막공진기의 물리적 수직 구조 특성을 잘 표현하고 있는 Mason모델에 대해 유전체 손실을 표현할 수 있는 저항 성분을 추가한 뒤, 임피던스 특성을 기반으로 한 단순화 과정을 통해 유도되었다. 제안된 모델은 기존의 Modified Butterworth-Van Dyke(MBVD) 모델과 비슷한 형태로 표현되지만 최적화 변수가 3개에 불과하기 때문에 측정값에 대한 훨씬 정확하고 빠른 커브 피팅(curve fitting)을 수행 할 수 있으며, 공진주파수나 반공진주파수와 같은 설계자의 의도를 반영 할 수 있는 변수들로 구성되기 때문에 여파기나 전압제어 발진기 등을 설계하는데 있어서 편리하게 이용될 수 있다.

$Cl_2$/Ar ICP 플라즈마를 이용한 BTO박막의 식각 특성 연구 (Study on Etch Characteristics of BTO Thin Film by using $Cl_2$/Ar Inductively Coupled Plasma)

  • 김만수;민남기;이현우;최복길;권광호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.177-178
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    • 2007
  • 본 연구에서는 MIM (Metal-Insulator-Metal) capacitor의 유전 물질로 사용되는 $Ba_xTi_yO_z$(BTO) 박막의 식각 특성을 고찰하였다. $Cl_2$/Ar 혼합가스를 이용하여 Inductively Coupled Plasma(ICP)에서 BTO 박막을 식각하였고, 식각된 BTO박막의 표면을 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석하였다. BTO박막의 식각 속도는 Ar이 80%인 식각 조건에서 31.7nm/min의 식각 속도를 추출하였고, 동시에 Pt박막에 대한 높은 선택비를 얻었다. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석 결과로부터 표면 반응을 조사하여, 식각 기구를 고찰하였다.

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경계 적분법을 이용한 박막유전체의 3차원 정전장 해석 (Three-dimensinal electro static field calculation of thin film dielectric substance using boundary integral equation method.)

  • 김용일;황보훈;최홍순;박일한
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1123-1125
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    • 2005
  • 본 논문에서는 3차원 공간에 종이와 같은 박막형 유전체가 있을 때 임의의 점에서의 전계$\vec{E}$를 구하기 위해 유전체의 분극벡터$\vec{P}$를 미지수로 하는 경계적분법(Boundary integral method)을 사용한다. 경계적분법의 사용으로 FEM 3차원 해석에 있어서의 요소분할의 난이성 및 계수 행렬의 대형화로 인한 컴퓨터 수행능력의 한계를 극복할 수 있다. 여기서 분극벡터$\vec{P}$를 구하기 위해 전하에서의 전계${ves{E}}_s$에 의한 유전체내의 분극벡터$\vec{P}$를 수식으로 정리하여 $[\vec{K}][\vec{P}]=[\vec{E}]$ 형태의 $\vec{P}$를 미지수로 하는 system matrix를 구성한다. 위의 system matrix 통해 구해진 분극벡터 $\vec{P}$를 이용하여 유전체 밖의 한 점에서의 전계세기 ${\vec{E}}_m$를 구한 후 우리가 구하고자 하는 전계$\vec{E}$를 계산한다.

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Vapor Phase Epitaxy of Magnesium Oxide on Si(001) Using a Single Precursor

  • Lee, Sun-Sook;Lee, Sung-Yong;Kim, Chang G.;Lee, Sang-Heon;Nah, Eun-Ju;Kim, Yunsoo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.122-122
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    • 2000
  • Magnesium oxide is thermodynamically very stable, has a low dielectric constant and a low refractive index, and has been widely used as substrate for growing various thin film materials, particulary oxides of the perovskite structure. There has been a considerable interest in integrating the physical properties of these oxides with semiconductor materials such as GaAs and Si. In this regard, it is considered very important to be able to grow MgO buffer layers epitaxially on the semiconductors. Various oxide films can then be grown on such buffer layers eliminating the need for using MgO single crystal substrates. Vapor phase epitaxy of magnesium oxide has been accomplished on Si(001) substrates in a high vacuum chamber using the single precursor methylmagnesium tert-butoxide in the temperature range 750-80$0^{\circ}C$. For the epitaxy of the MgO films, SiC buffer layers had to be grown on Si(001). The films were characterized by reflection high energy electron diffraction (RHEED) in situ in the growth chamber, and x-ray diffraction (XRD), x-ray pole figure analysis, scanning electron microscopy (SEM), and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) after the growth.

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유기 나노 보강층을 활용한 유연 디스플레이용 절연막의 기계적 물성 평가 (Mechanical Property Evaluation of Dielectric Thin Films for Flexible Displays using Organic Nano-Support-Layer)

  • 오승진;마부수;양찬희;송명;김택수
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.33-38
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    • 2021
  • 최근 유연 디스플레이에 관한 대중의 관심이 증대됨에 따라 롤러블(rollable), 폴더블(foldable) 디스플레이와 같은 우수한 폼 팩터(form factor)를 지닌 차세대 유연(flexible) 디스플레이가 주목받고 있다. 유연 디스플레이의 기계적 신뢰성 확보 측면에서, 내부 절연막으로 활용되는 실리콘 질화물(SiNx) 박막은 구동 중 발생하는 응력에 매우 취약하므로 기계적 물성을 정확히 파악하여 파손을 예측하고 패널의 전기적 단락을 방지하는 것이 중요하다. 본 논문에서는, ~130 nm, ~320 nm 두께의 SiNx 박막 박막 상부에 ~190 nm 두께의 유기 나노 보강층(PMMA, PS, P3HT)을 코팅하여 이중층 구조로 인장함으로써 매우 취성한 SiNx 박막의 탄성 계수와 인장 강도 및 연신율을 측정하는 데 성공하였다. 챔버 압력 및 증착 파워를 조절한 공정 조건(A: 1250 mTorr, 450 W/B: 1000 mTorr, 600 W/C: 750 mTorr, 700 W)을 통해 제작된 ~130 nm SiNx 의 탄성계수는 A: 76.6±3.5, B: 85.8±4.6, C: 117.4±6.5 GPa로, ~320 nm SiNx는 A: 100.1±12.9, B: 117.9±9.7, C: 159.6 GPa로 측정되었다. 결과적으로, 동일 공정 조건 하에서 SiNx 박막의 두께가 증가할수록 탄성 계수가 증가하는 경향을 확인하였으며, 유기 나노 보강층을 활용한 인장 시험법은 파손되기 쉬운 취성 박막의 기계적 물성을 높은 정밀도로 측정하는 데 효과적이었다. 본 연구에서 개발된 방법은, 취약한 디스플레이용 박막의 정량적인 기계적 물성 파악을 가능케하여 강건한 롤러블, 폴더블 디스플레이의 설계에 이바지할 수 있을 것으로 기대한다.

LCD소자용 MIM 다이오드의 특성연구 (A Study on the MIM diode for LCD Device)

  • 최광남;이명재;곽성관;정관수;김동식
    • 한국진공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.40-45
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    • 2003
  • 양질의 $Ta_2O_5$ 박막을 양극산화법으로 제작 할 수 있음을 보였다. 양극산화 직후 이 비정질 박막의 두께가 750 $\AA$ 일 때 굴절율은 2.1~2.2, 유전율은 25 이상 그리고 1 MV$\textrm{cm}^{-1}$의 전기장에서 누설전류가 $10^{-8}$ /A$\textrm{cm}^{-2}$ 이하인 우수한 전기적 특성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이 $Ta_2O_5$ 5/ 박막으로 MIM소자를 제작하였을 때, 완벽한 전류-전압 대칭성을 볼 수 있었다. 이러한 MIM소자는 새로운 방법의 양극산화법과 열처리 기법으로 만들 수 있는바 상위 전극의 종류와 열처리 조건에 따른 이 MIM소자의 특성에 관하여서 논의하였다.

유도결합 플라즈마에 의한 (Ba,Sr)$TiO_3$박막의 식각 손상에 관한 연구 (Damages of Etched (Ba, Sr) $TiO_3$Thin Films by Inductively Coupled Plasmas)

  • 최성기;김창일;장의구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.785-791
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    • 2001
  • High dielectric (Ba, Sr) TiO$_3$ thin films were etched in an inductively coupled plasma (ICP) as a function of Cl$_2$/Ar mixing ration. Under Cl$_2$(20)/Ar(80), the maximum etch rate of the BST films was 400 $\AA$/mim and selectivities of BST to Pt and PR were obtained 0.4 and 0.2, respectively. Etching products were redeposited on the surface of BST and resulted in varying the nature of crystallinity. Therefore, we investigated the etched surface of BST by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) atomic force microscopy (AFM) and x-ray diffraction (XRD). From the result of XPS analysis, we found that residues of Ba-Cl and Ti-Cl bonds remained on the surface of the etched BST for high boiling point. The morphology of the etched surfact was analyzed by AFM. A smoothsurface(roughness ~2.8nm) ws observed under Cl$_2$(20)/Ar(80), rf power of 600 W, dc bias voltage of -250 V and pressure of 10 mTorr. This changed the nature of the crystallinity of BST. From the result of XRD analysis, the crystallinities of the etched BST film under Ar only and Cl$_2$(20)/Ar(80) were maintained as similar to as-deposited BST. However, intensity of BST(100) orientation under Cl$_2$ only plasma was abruptly decreased. This indicated that CI compounds were redeposited on the etched BST surface and resulted in changed of the crystallinity of BST during the etch process.

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