• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.41 no.8
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• pp.605-609
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• 2004

The microstructure, electrical and dielectric characteristics of ZnO varistors were investigated at various metal oxide (NiO, MgO, and Cr$_2$O$_3$) additives. The average grain size was increased with addition of NiO while that was decreased with addition of Cr$_2$O$_3$-Thereby, the varistor voltage was higher in Cr$_2$O$_3$-added composition. Among varistors, the varistor added with Cr$_2$O$_3$ exhibited the highest nonlinearity, with 40.5 in the nonlinear exponent and 2.7 ${\mu}$A in the leakage current and its dielectric dissipation factor was relatively low value of 0.0589.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.4
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• pp.319-323
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• 2001

In order to investigate the effect of thickness on the properties of ZnO thin films, a series of films having different thickness were deposited on (0001) sapphire by using pulsed laser deposition(PLD). SEM and XRD analyses showed that, as the film thickness increases, the grain size increased and the crystallinity improved. Room-temperature PL spectra also exhibited that the intensities of both ultraviolet and deep level emission Peaks increased as the film thickness increased. Hall measurements at room- temperature revealed that, as the film thickness changes from 400 to 4000 , the carrier concentration of the film showed sharp decrease, which that of thicker film gradually saturated. Therefore, it is concluded that the strain due to the lattice mismatch between substrate and film is fully relaxed around the thickness of 4000 .

• Electrical & Electronic Materials
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• v.5 no.1
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• pp.28-42
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• 1992

본 논문에서는 ZnO 바리스터의 유전특성에 대해 검토하였다. 25~75[.deg.C]의 온도에서 1[kHz]~13[MHz]의 부파수 범위에서 LCR meter와 computer로 구성된 측정장치를 사용하여 정전용량-주파수, 및 손실계수-주파수의 관계를 측정하였다. 수학적 해석 방법에 의해 복소유전율의 실험결과로 부터 3-4개의 Debye 피크를 추출할 수 있었다. 각 피크를 .alpha., .betha., .gamma. 및 .delta.라 할 때 활성화에너지는 각각 0.35-0.48, 0.62-0.99, 0.48 및 0.33-0.41[eV]이었고, 각 피크 중 .gamma.는 공핍층에 형성된 도너준위, .alpha. 및 .delta.는 결정립 계면준위, .betha.피크는 도너이온에 의한 것으로 추정된다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.1
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• pp.167-173
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• 1997

The $ZnFe_2O_4$ powder was prepared under glycothermal conditions by precipitation from metal nitrates with aqueous potassium hydroxide. The fine powder was obtained at temperatures as low as 225 to $300^{\circ}C$. The microstructure and phase of the $ZnFe_2O_4$ powder were studied by SEM and XRD. The properties of the powder were studied as a function of various parameters (reaction temperature, reaction time, solid loading, etc). The average particle size of the $ZnFe_2O_4$ increased with increasing reaction temperature. After glycothermal treatment at $270^{\circ}C$ for 8 h, the average particle diameter of the $ZnFe_2O_4$ was about 50 nm.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.31 no.6
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• pp.258-263
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• 2021

ZnO varistor is a semiconductor device which can serve to protect the circuit from surge voltage because its non-linear I-V characteristics by controlling the microstructure of grain and grain boundaries. In order to obtain desired electrical properties, it is important to control microstructure evolution during the sintering process. In this research, we defined a dataset composed of process conditions of sintering and relative permittivity of sintered body, and collected experimental dataset with DOE. Meta-models can predict permittivity were developed by learning the collected experimental dataset on various machine learning algorithms. By utilizing the meta-model, we can derive optimized sintering conditions that could show the maximum permittivity from the numerical-based HMA (Hybrid Metaheuristic Algorithm) optimization algorithm. It is possible to search the optimal process conditions with minimum number of experiments if meta-model-based optimization is applied to ceramic processing.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.59-59
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• 2010

ZnO는 II-VI 족 화합물 반도체로써 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 (~60 meV) 를 가지며 밴드갭이 3.37 eV인 직접 천이형 반도체로 잘 알려진 물질이다. 이러한 ZnO의 물리적 특성은 광학소자로 상용화된 GaN와 유사하기 때문에 LED나 LD등의 광 소자 재료로 주목 받고 있다. 또한 ZnO는 3족 원소 (In, Ga, Al)를 도핑 함으로써 전기적 특성 제어가 가능한 장점을 가지고 있다. 본 연구는 펄스레이저 증착법 (Pulsed Laser Deposition)을 이용하여 Si (111) 기판 위에 ZnO:In 박막을 성장 시켰으며, 도핑된 indium 양에 따른 ZnO 박막의 배향성 변화를 관찰 하였다. X-선 회절 분석법 (X-ray diffraction), 탐침형 원자현미경 (Atomic Force Microscope) 그리고 투과전자 현미경 (Transmission Electron Microscope)을 측정하였다. XRD 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 (002) 방향으로 c-축 우선성장 하였다. 그러나 ZnO 박막내의 Indium 양이 증가 할수록 (002) 방향에서 (101), (102), (103) 등의 (101) 방향으로 성장이 변화 하였으며 5 at.% 이상에서는 (100) 방향의 성장이 관찰 되었다. TEM 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 columnar 구조로 성장 되었으나, Indium 양이 증가할수록 column의 size가 감소하며, 5 at.% 이상에서 columnar 구조 성장이 거의 관찰되지 않는다. AFM 결과에서는 Indium 양이 증가 할수록 박막의 표면거칠기와 결정립 크기가 감소하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.5
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• pp.500-504
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• 2009

NiCuZn Ferrites, known as preventing EMI/EMC, were prepared and their properties were investigated based on the chemical composition ratio, sintering temperature, and mean particle size. The NiCuZn ferrite made of $Fe_2O_3$ 49.0 mol%, NiO 9.0 mol%, CuO 8.0 mol%, ZnO 34.0 mol% could be applied at the largest range of electromagnetic wave. The optimal calcination and sintering temperature were $900^{\circ}C$ and $1080^{\circ}C$, respectively. The electromagnetic wave loss capacity of its mean particle size $1.12{\mu}m$ was superior to others examined.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.168-168
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• 2012

Al doped ZnO (AZO)는 태양전지, 평판 디스플레이, OELD 등 광전자 소자에 적용되는 투명전도막용 재료인 ITO의 대체 재료로서 최근에 가장 각광받고 있는 물질이다. 하지만, $2.5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$의 낮은 비저항과 90% 이상의 투과도를 갖는 ITO의 비해 AZO의 특성은 아직 부족한 상황이다. 수십 년간 많은 연구자들에 의해 다양한 제조 방법과 공정 조건들로 전기적, 광학적 특성을 향상시키기 위한 노력들이 진행되어 왔다. 하지만 실리콘 반도체와는 달리 II-VI족 물질의 정확한 근본적인 원리는 아직 불분명한 상태이다. 지금까지 AZO의 특성 향상의 원인을 결정립 크기, 주상구조의 우선 방위, 결정성, Zn-O 구조내의 산소 결핍 등의 메커니즘으로 설명해 왔다. 하지만, 본 연구에서는 지금까지 제안된 상기 요인의 변화 없이 전기적, 광학적 특성을 향상시키는 것이 짧은 열처리만으로도 가능했다. AZO 박막의 전기적, 광학적 특성에 큰 영향을 미치는 보다 근본적인 원인은 도핑 효율이다. ZnO 내에 도핑된 Al의 양보다 실제로로 활성화된 Al의 비율을 올리는 것이 중요하다. 본 연구에서 구조적, 조성적 변화 없이 도핑효율을 8.9%에서 66.7%까지 증가시켰으며, 이동도는 박막 표면의 및 결정립계 사이의 과잉산소를 줄임으로서 optical phonon scattering 감소를 통하여 증가시킬 수 있고, 이러한 과잉산소의 감소는 deep level emission을 감소시킴으로서 투과도 증가에도 영향을 준다. 본 연구에서 짧은 열처리를 통해 구조적 변화 없이 도핑효율의 증가만으로 $4.8{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항과 90%의 투과도를 갖는 AZO 박막을 제조하였다.

• Fire Science and Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.3-12
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• 1996

The aim of the present study is to find out the effect of cooling rate on the electrical behavior of ZnO varistors. The microstructure, 1-V characteristics and complex impedance spectra were investigated under the change of cooling rates. It is found that at cooling rate $200^{\circ}$/h, nonlinearity and breakdown voltage reached a maximum value which may show that good intergranular layer is formed as a results of proper cooling rate. Complex Impedance spectras were measured as a function of frequency range 100Hz to 13MHz to determine grain and grainboundary resistance. The semicircles were attributed to the dependence of grain and grainboundary resistance on cooling rates.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.11
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• pp.1044-1050
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• 2000

ZnO-Pr$_{6}$O$_{11}$-Co$_3$O$_4$-CaO 사성분계에 SiO$_2$를 0.4at%까지 첨가하여 1180, 1200 및 125$0^{\circ}C$에서 소성하여 미세구조 및 전기적인 특성을 조사하였다. 소성온도 120$0^{\circ}C$ 이상에서 치밀한 시편을 얻을 수 있었고, Si는 주로 입계에 분포하고 있으며, SiO$_2$첨가는 결정립성장을 억제하였다. 이 현상은 고상소결만이 일어나 120$0^{\circ}C$에서 소결된 시편과 액상소결이 일어난 125$0^{\circ}C$에서 소결된 시편 모두에서 관찰되었으며, SiO$_2$첨가에 의한 기공의 증가에 기인하는 것으로 판단된다. SiO$_2$의 첨가에 의해 바리스터의 비선형계수가 크게 변화하였으며, 시편의 소성과정이 고상소결인 경우 비선형계수가 증가한 반면 액상소결인 경우에는 감소하였다. 적절한 양의 SiO$_2$(약 0.3at%)를 첨가하여 액상이 형성되지 않는 120$0^{\circ}C$에서 소성하여 80 이상의 비선형계수를 갖는 바리스터를 제조할 수 있었다.