• 제목/요약/키워드: ZrO$_2$ and TiO$_2$ thin films

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RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 제작된 $Pb[(Zr,Sn)Ti]NbO_3$ 박막의 결정구조와 전기적 특성 (Crystalline structures and electrical properties of $Pb[(Zr,Sn)Ti]NbO_3$ Thin Films deposited using RF Magnetron Sputtering Method)

  • 최우창;최용정;최혁환;이명교;권태하
    • 센서학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.242-247
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    • 2000
  • 10 mole%의 과잉 PbO가 첨가된 타겟을 이용하여 $(La_{0.5}Sr_{0.5})CoO_3(LSCO)/Pt/Ti/SiO_2/Si$ 위에 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 $Pb_{0.99}[(Zr_{0.6}Sn_{0.4})_{0.9}Ti_{0.1}]_{0.98}Nb_{0.02}O_3(PNZST)$ 박막을 증착시켰다. $500^{\circ}C$의 기판온도, 80W의 RF power에서 증착된 박막은 급속열처리(RTA)후에 페로브스카이트 상으로 결정화되었다. $650^{\circ}C$, 공기중에서 10초 동안 열처리된 박막이 가장 우수한 결정성과 전기적 특성을 나타내었다. 이러한 박막으로 제작된 PNZST 커패시터는 약 $20\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 잔류분극과 약 50 kV/cm 정도의 항전계를 나타내었다. 또한, $2.2{\times}10^9$의 스위칭 후에도 잔류분극의 감소는 10% 미만이었다.

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TiZrN 박막의 조성이 구조적 특성 및 열적 특성에 미치는 영향 (Effect of composition on the structural and thermal properties of TiZrN thin film)

  • 최병수;엄지훈;석민준;이병우;김진곤;조현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.37-42
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    • 2021
  • 화학적 조성이 TiZrN 박막의 구조적 특성 및 열적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 증착된 TixZr1-xN(x = 0.87, 0.82, 0.7, 0.6, 0.28) 박막에서 Zr 분율이 증가함에 따라 결정립 크기가 감소하고 주상 구조에서 입계상 구조로 점진적으로 변화하는 미세구조 변화가 관찰되었다. 또한 XRD 분석을 통해 Zr 분율이 0.4까지 증가할 때 TiN 상에서 TiZrN 상으로의 점진적인 결정상 전이가 일어났음을 확인하였다. 900℃ 온도에서의 열처리 이후 Ti0.82Zr0.18N과 Ti0.7Zr0.3N 박막은 rutile 상 TiO2와 TiZrO4 산화물이 공존하는 형태로 전환된 반면에 Ti0.6Zr0.4N 박막은 TiZrO4 산화물로 변화함을 확인하였다. 다섯 가지 조성의 TiZrN 박막 중에서 Ti0.6Zr0.4N 박막이 가장 우수한 고온 안정성을 나타내었고, Inconel 617 기판의 열산화에 의해 발생하는 Cr의 표면 확산을 억제하는 열산화 저항성 향상 효과가 가장 우수함을 확인하였다.

열처리에 따른 Pb[(Zr,Sn)Ti]N$bO_3$ 박막의 강유전 특성 (Ferroelectric Properties of Pb[(Zr,Sn)Ti]N$bO_3$ Thin Films by Annealing)

  • 최우창;최혁환;이명교;권태하
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권7호
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    • pp.473-478
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    • 2001
  • 강유전 물질인 Pb/sub 0.99/[(Zr/sub 0/6Sn/sub 0.4/)/0.9/Ti/sub 0.1/]0.98/Nb/sub 0.02/O₃(PNZST) 박막을 10 mole%의 과잉 PbO가 첨가된 타겟을 이용하여 La/sub 0.5/Sr/sub 0.5/CoO₃(LSCO)/Pt/Ti/SiO₂/Si 기판상에 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 증착된 박막에 대하여 온도와 시간을 다양하게 변화시키면서 급속 열처리(rapid thermal annealing) 한 후, 그 결정성과 전기적 특성을 조사하였다. 80 W의 RF 전력, 500 ℃의 기판온도에서 증착한 후, 급속 열처리된 박막이 페로브스카이트상으로 결정화되었으며, 650 ℃, 공기중에서 10초동안 급속 열처리된 박막이 가장 우수한 결정성을 나타내었다. 이러한 박막으로 제작된 PNZST 커패시터는 약 20 μC/㎠정도의 잔류 분극과 약 50 kV/cm 정도의 항전계를 나타내었으며, 2.2×10/sup 9/의 스위칭 후에도 잔류분극의 감소는 10 %미만이었다.

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레이저 어블레이션법으로 제작된 PLZT 박막의 전기적특성 (Electrical Properties of PLZT Thin Films Prepared By Pulsed Laser Ablation)

  • 이도형;장낙원;마석범;최형욱;박창엽
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.139-142
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    • 1998
  • PLZT thin films were fabricated with different Zr/Ti ratios by pulsed laser deposition. PLZT films deposited on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate. This PLZT thin films of 5000${\AA}$. thickness were crystallized at 600$^{\circ}C$, 200 mTorr O$_2$ press. 2/55/45 PLZT thin film showed a maximum dielectric constant value of $\varepsilon$$\_$r/=1500, and dielectric loss was 0.O$_3$. At 2/70/30 PLZT thin film, Coercive field and remnant polarization was respectively 19[kV/cm], 8[${\mu}$C/$\textrm{cm}^2$].

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RF마그네트론 스퍼터링법으로 제조한 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$전도체 박막의 특성에 대한 기판의 영향 (Substrate effects on the characteristics of $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ thin films prepared by RF magnetron sputtering)

  • 신현용;박창엽
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권1호
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    • pp.6-12
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    • 1995
  • High Tc superconducting YBa$_{2}$Cu$_{3}$$O_{7-x}$ thin films were prepared on various substrates by off-axis rf magnetron sputtering method to examine the substrate effects on the film structure and its R-T characteristics. The SEM analysis showed that the surface morphology of the grown YBa$_{2}$Cu$_{3}$O.sub 7-x/, film has different characteristic structure with different substrate used. The film on (100) SrTiO$_{3}$ substrate has critical current density of 3*10$^{5}$ A/cm$^{2}$ at 77K under zero magnetic field. The X-ray diffraction measurements revealed that the films on (100) SrTiO$_{3}$ substrate have mixed a-axis and c-axis normal to the substrate surface and the films on (100) MgO and ZrO$_{2}$/sapphire substrates have c-axis normal orientation to the substrate surface. However, YBa$_{2}$Cu$_{3}$$O_{7-x}$ films on (100) sapphire substrates showed no preferential orientation.ion.

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RF 스퍼터링법을 이용한 PZT(52/48)/BST(60/40) 이종층 박막의 유전 특성 (The Dielectric Properties of PZT(52/48)/BST(60/40) Heterolayered Thin Film Prepared bv RF Sputtering Method)

  • 권현율;김지헌;최의선;이성갑;이영희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1621-1623
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    • 2004
  • The $Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3/(Ba_{0.6}Sr_{0.4})TiO_3$ [PZT(52/48)/BST(60/40)] heterolayered thin films were deposited on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates by using the RF sputtering method with RF powers of 60,70,80,90[W]. All thin films showed the peaks of the tetragonal phase. Increasing the RF power, dielectric constant and loss of the PZT(52/48)/BST(60/40)] heterolayered thin films were decreased. The thickness ratio of PZT and BST thin films was 1/1. The relative dielectric constant and the dielectric loss of the PZT(52/48)/ BST(60/40) heterolayered thin films were 562 and 13%, respectively.

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Sol-Ge법에 의한 $Pb(Zr_{0.65}Ti_{0.35})O_3$박막의 Yttrium acetate 첨가에 따른 강유전 특성의 변화 (Variations of ferroelectric properties with the addition of Yttrium acetate in the $Pb(Zr_{0.65}Ti_{0.35})O_3$ thin films prepared by Sol-Gel processing)

  • 김준한;이규선;이두희;박창엽
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권3호
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    • pp.261-266
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    • 1995
  • In this study, PZT solutions added impurities of Yttrium acetate were prepared by sol-gel processing and were deposited on Pt/ $SiO_{2}$/Si substrates at 5000 rpm for 20 sec. using spin-coating method. Coated films were annealed at 700-750.deg. C for 30 min. using conventional furnace method. Variations of the crystallographic structure and microstructure of PZT thin films with adding impurities were observed using XRD and SEM, and the electrical properties, such as relative permittivity, tan .delta., hysteresis curves and leakage currents, were measured. As the yttrium contents were increased, the remanent polarization and coercive field were decreased. Variations of remanent polarizations and coercive fields of pure and yttrium doped specimens according to polarization reversal cycles were observed using hysteresis measurement. PZT thin films added $Y^{3+}$ ions were completely crystallized at 750.deg. C. $Y^{3+}$ ions, as donor impurity, substituted Pb.sup 2+/ ions located at A-site of perovskite structure. By substitution of $Y^{3+}$ ions, leakage currents became less by decreasing the space charges. Degradation of remanent polarizations of Yttrium added specimens after fatigue was not observed and coercive fields increased more than those of pure PZT thin films.

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적층형 커패시터의 응용을 위한 고유전 박막 재료의 연구 (The study of the high dielectric thin films for MLCC)

  • 장범식;최원석;문상일;장동민;홍병유;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.836-839
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    • 2001
  • Ba(Zr$_{x}$Ti$_{l-x}$)O$_3$(BZT) thin films of x=0.2 and 150nm thickness were prepared on Pt/SiO$_2$/Si substrate by RF Magnetron Sputtering deposition at several temperature (40$0^{\circ}C$, 50$0^{\circ}C$, $600^{\circ}C$). As the substrates temperature increase, crystallization of the films and high dielectric constants can be obtained. Capacitance of the film deposited at high temperature is more sensitive to the applied voltage than that of the film deposited at low temperature, and the film's breakdown voltage is higher in low temperature.ure.

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저온 졸-겔 법을 이용한 투명 하드코팅 필름용 ZrO2/TiO2/Organosilane 복합체 연구 (ZrO2/TiO2/Organosilane Hybrid Composites via Low Temperature Sol-Gel Process for Hard and Transparent Coating)

  • 이수현;최종완
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.80-88
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    • 2018
  • 본 연구에서는 투명도와 기계적 특성을 향상시키기 위해 저온 공정의 졸-겔 법을 이용하여 하이브리드 복합체의 코팅 박막을 제조하였다. 하이브리드 복합체로는 $ZrO_2/TiO_2/organosilane$을 사용하였으며, 그 중 organosilane은 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate을 사용하였고 이는 저온 공정의 광경화 반응을 위해 도입되었다. 다양한 조성비로 합성된 복합체를 폴리 카보네이트 기판 위에 저온 공정의 졸-겔 법을 이용하여 광경화와 열처리 공정을 거처 코팅 박막을 제조하였고 이 코팅 박막의 광학 특성 및 기계적 강도를 확인하였다. 코팅 박막은 가시광선 영역에서 97.5 % 이상의 투과도를 가짐을 확인하였고 기계적 강도는 9H 이상의 연필 경도를 가진 것을 확인하였다. 특히 ZTS-2-1 코팅 박막의 나노 압입 경도는 1.14 GPa로 가장 높게 측정되었다.

레이저 에블레이션법으로 제작된 PLZT 박막의 구조 및 전기적 특성에 관한 연구 (A Study on the Structural and Electrical Properties of PLZT Thin Films Prepared by Laser Ablation)

  • 장낙원;마석범;백동수;최형욱;박창엽
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.866-870
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    • 1998
  • PLZT thin films were fabricated with different Zr/Ti ratios by pulsed laser deposition. PLZT films deposited on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate. This PLZT thin films of 5000$\AA$ thickness were crystallized at $600^{\circ}C$, $O_2$ pressure 200m Torr. 2/55/45 PLZT thin film showed a maximum dielectric constant value of $\varepsilon$\ulcorner=1550 and dielectric loss was 0.03 at 10kHz. At 2/70/30 PLZT thin film, coercive field and remnant polarization was respectively 19[kV/cm], 8[$\mu$C/$\textrm{cm}^2$]. Raman spectroscopy results showed that the bands of spectra became broader as the amount of Zr mol% increased and two crystal phase coexisted at 2/55/45 PLZT film. Raman spectroscopy was useful for crystal structure analysis of PLZT thin films.

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