• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.709-712
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• 2001

The effects of post annealing temperature by the Rapid Thermal Annealing(RTA) on the electrical properties of Pb(Zr,Ti)O$_3$(PZT) thin film were investigated. Analyses by the RTA treatments reveled that the leakage current of PZT thin films strongly depend on heating temperature and time. It was found that leakage current properties of PZT capacitor were changed by heating temperature during the RTA annealing. On Pt/Ti/Si substrates, PZT films are deposited at 350 $^{\circ}C$ by rf magnetron sputtering. The X-ray diffusion (XRD) was confirmed the formation of PZT thin film. Leakage current characteristics were improved with decreasing the post annealing temperature of PZT thin film. RTA annealed film on the 700$^{\circ}C$ shows ferroelectric and electrical properties with a remanent polarization of 12.4${\mu}$C/$\textrm{cm}^2$ coercive field of 117kV/cm, leakage current J= 6.2${\times}$10$\^$-6/ A/$\textrm{cm}^2$

• 한국진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.36-43
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• 1997

Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판상에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식으로 PZT 박막[두께:3000 $\AA$]을 증착하고 RTA방식으로 후속 열처리[열처리온도:$550^{\circ}C$~$650^{\circ}C$, 열처리 시간:10초~50 초]를 실시하여 직경 0.2mm소자의 FECAPs(ferroelectric capacitors)를 제작하였다. 제작된 커패시터의 유전상수($\varepsilon_r$)와 잔류분극($2P_r$)은 $650^{\circ}C$로 30초간 열처리한 시편에서 $\varepsilon_r$ (1kHz)=690, 2Pr(-5V~5V sweep)=22$\muC/\textrm{cm}^2$로 가장 높게 나타났으며 유전정접(tan $\delta$)과 누설전류(Jl)는 $600^{\circ}C$에서 30초간 열처리한 시편에서 $tan\delta(\ge10kHz)\le0.02, \; J_i(5V)=3\mu\textrm{A}/\textrm{cm}^2$로 가장 낮게 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1996년도 제11회 학술발표회 논문개요집
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• pp.175-176
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• 1996

ppt/Ti/SiO2/Si 기판상에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식으로 ppZT 박막[두 께:3000$\AA$]을 증착하고 RTA 방식으로 후속 열처리[열처리온도:550~$650^{\circ}C$]를 실시하여 직 경 0.2mm 소자의 FECApps(ferroelectric cappacitors)를 제작하였다. 증착된 ppZT 박막을 강 유전성 pperovskite 결정상으로 만들기 위해 ppZT 박막의 열처리조건을 연구하였으며, 열처리 방식에 따른 ppZT 박막의 결정특성(상형상, 형상관찰, 성분분석 등)과 커패시터 소자의 전기 적 특성($\varepsilon$r,tan$\delta$,pp-E hysteresis curves, 누설전류 등)을 비교, 분석하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.907-912
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• 2005

Micro-patterns of $Pb(Zr_{0.53}Ti_{0.47})O_3$, PZT, thin films with a MPB composition were deposited on $Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrate from molecular-designed PZT precursor solution by using self-assembledmonolayer(SAM) as a template. This method includes deposition of SAM followed by the optical etching by exposing the SAM to the UV-light, leading to the patterned SAM as a selective deposition template. The pattern of SAM was formed by irradiating UV-light to the SAM on a substrate and/or patterned PZT thin film through a metal mask for the selective deposition of patterned PZT or lanthanum nickel oxide (LNO) precursor films from alkoxide-based precursor solutions. As a result, patterned ferroelectric PZT and PZT/LNO thin film capacitors with good electrical properties in micrometer size could be successfully deposited.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권2호
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• pp.104-109
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• 2005

PbO 완충층의 역할을 확인하기 위해, r.f. magnetron sputtering법을 이용하여 p-type (100) Si 기판 위에 $Pt/Pb_{1.1}Zr_{0.53}Ti_{0.47}O_{3}$와 PbO target으로 Pt/PZT/PbO/Si의 MFIS 구조를 제조하였다. MFIS 구조에 완충층으로 PbO를 삽입함으로써 PZT 박막의 결정성이 크게 향상되었고, 박막의 공정온도도 상당히 낮출 수 있었다. 그리고 XPS depth profile 분석 결과, PbO 증착시 기판온도가 PbO와 Si의 계면에서 Pb의 확산에 미치는 영향을 확인하였다. PbO 완충층을 삽입한 MFIS는 높은 메모리 윈도우와 낮은 누설전류 밀도를 가지는 추수한 전기적 특성을 나타내었다. 특히, 기판온도 $300^{\circ}C$에서 증착된 PbO를 삽입한 Pt/PZT(200nm, $400^{\circ}C)PbO(80nm)/Si$는 9V의 인가전압에서 2.OV의 가장 높은 메모리 윈도우 값을 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권1호
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• pp.56-61
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• 1997

Lead zirconate titanate (PZT) thin fills were deposited onto the Pt/Ti/SiO2/Si substrate by the pulsed laser deposition with the second harmonic wavelength (532 nm) of Nd:YAG laser. In order to determine the optimum conditions for the film deposition, the phase of the films were investigated as functions of ambient oxygen pressure, substrate temperature, and laser fluence. Also the chemical composition analysis was conducted for the PZT films deposited under various ambient oxygen pressure. When the distance between substrate and bulk PZT target is set to 20 mm, the optimum conditions have been determined to be 3 torr of oxygen pressure, 1.5 J/cm2 of laser fluence, and 823-848(±10) K range of substrate temperature. At these conditions, perovskite phase PZT films were obtained on platinized silicon. The chemical composition of the films is very similar to that of PZT bulk target. The physical structure of the deposited films analyzed by scanning electron microscopy shows a columnar morphology perpendicular to the substrate surface. Capacitance-Voltage hysteresis loop measurements show also a typical characteristics of ferroelectric thin film. The dielectric constant is found to be 528 for the 0.48 μm thickness of PZT thin film.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.197-197
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• 2010

Pb(Zr,Ti)O3/BiFeO3/(PZT/BFO) multilayer thin films were coated on Pt/Ti/SiO2/Si substrates by chemical solution deposition. With increasing the annealing temperature, the dielectric and leakage current density properties of multilayered PZT/BFO/PZT thin films were improved. The current density of the PZT/BFO/PZT filmannealing at $600^{\circ}C$ was about 189.39(x10-9A/cm2) at 10V. The relative dielectric constant and the dielectric loss of the PZT/BFO/PZT thin film annealing at $600^{\circ}C$ were about 318 and 0.161%, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.108-108
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• 2000

급증하는 무선통신 정보수요는 특히, 고주파대역 (300NHz-300GHz)에서 사용되는 공진기, 필터, 발진기 등과 같은 소자의 품질향상을 요구하고 있다. 고주파용 유전체 중 ZrTiO4 는 $\alpha$-PbO2 계열의 사방정구조를 갖고 있는 유전체로서 높은 유전율 ($\varepsilon$=40)과 높은 품질계수 (Q=1/tan$\delta$=4700 at 7GHz)를 갖고 있고, Sn 첨가시 0ppm/$^{\circ}C$의 공진주파수 온도계수를 얻을 수 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 약 110$0^{\circ}C$ 이상에서 안정한 상으로 존재하는 ZrTiO4를 저온에서 증착하여 준안정한 상태로 결정화되게 한후, 유전손실 (tan$\delta$)과 유전율($\varepsilon$)을 측정하였다. 또한 증착온도와 열처리과정에 따른 박막의 us형 (Strain) 정도의 변화를 X-선 회절결과로부터 분석하였으며 이를 측정된 유전특성 값과 비교하였다. ZrTiO4 박막은 DC magnetron reactive sputter로 Zr과 Ti 타겟으로부터 high phosphorous doped Si (100) 기판위에 증착하였다. 압력은 4mTorr로 유지하고 박막의 화학양론적 조성비를 맞추기 위해 각 타겟에 가해지는 power는 Zr/Ti=500W/650W로 고정하고, 반응가스의 비율을 Ar/O2=17sccm/3.5sccm으로 유지하여 박막내에 인입되는 산소량을 제어하였다. 증착 직후와 열처리 후의 박막특성을 비교하기 위해 증착온도를 상온에서부터 $600^{\circ}C$까지 변호시키고 증착후 각각의 시편을 80$0^{\circ}C$ 산소분위기에서 2시간동안 열처리하여 시편을 준비하였다. 박막의 상형성 여부와 결정성변화는 $ heta$-2$\theta$X-선 회절법을 사용하여 조사하였고, EPMA를 이용하여 박막의 조성을 확인하였다. 유전특성의 측정을 위해 백금 상부전극을 증착한 후, impedance analyzer를 이용하여 100kHz 영역에서의 유전손실을 측정하고, 측정된 정전용량과 박막의 두께로부터 유전율을 계산하였다. ZrTiO4 박막은 증착온도 20$0^{\circ}C$ 이상에서 결정성을 보이기 시작했으며, 열처리 이후에는 상온에서 비정질이었던 시편이 $650^{\circ}C$ 이상의 온도에서 결정화되기 시작하였다. 증착온도에 따라 유전손실은 0.038에서 0.017 정도로 감소하는 경향을 나타냈으며, 각각 열처리에 의해서 0.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.245-247
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• 1996

The ferroelectric $Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3$ (20/80, 80/20) heterolayered thin films were fabricated from an alkoxide-based by Sol-Gel method. The PZT(20/80) and PZT(80/20) stock solution were made and spin-coated on the Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate by turns. Each layers were baked to remove the organic materials at 300[$^{\circ}C$] for 30[min]. and sintered at 650[$^{\circ}C$] for 1[hr]. This procedure was repeated 5 times. At this time the thickness of thin films were about 4000[$\AA$]. Relative dielectric constant and remanent polarization of the PZT heterolayered thin films were 1200, 27.10 [${\mu}C/cm^2$], respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 일렉트렛트 및 응용기술
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• pp.93-96
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• 2002

In this study, PZT thin films were fabricated using sol-gel processing onto Si/$SiO_2$/Ti/Pt substrates. PZT sol with different Zr/Ti ratio(20/80, 30/70, 40/60, 52/48) were prepared, respectively. The films were fabricated by using the spin-coating method on substrates. The films were heat treated at $450^{\circ}C$, $650^{\circ}C$ by rapid thermal annealing(RTA). The preferred orientation of the PZT thin films were observed by X-ray diffraction(XRD), and Scanning electron microscopy(SEM). All of the resulting PZT thin films were crystallized with perovskite phase. The fine crystallinity of the films were fabricated. Also, we found that the ferroelectric properties from the dielectric constant of the PZT thin films were over 600 degrees, P-E hysteresis constant. And the leakage current densities of films were lower than $10^{-8}A/cm^2$. It is concluded that the PZT thin films by sol-gel process to be convinced of application for ferroelectric memory device.