• Electronic Materials Letters
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• 제14권6호
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• pp.669-677
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• 2018

In this work, the high ${\kappa}$ $Zr_xAl_{1-x}O_y$ films with a different Zr concentration have been deposited by atomic layer deposition, and the effect of Zr concentrations on the structure, chemical composition, surface morphology and dielectric properties of $Zr_xAl_{1-x}O_y$ films is analyzed by Atomic force microscopy, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy and capacitance-frequency measurement. The effect of Zr concentrations of $Zr_xAl_{1-x}O_y$ gate insulator on the electrical property and stability under negative bias illumination stress (NBIS) or temperature stress (TS) of ZnSnO (ZTO) TFTs is firstly investigated. Under NBIS and TS, the much better stability of ZTO TFTs with $Zr_xAl_{1-x}O_y$ film as a gate insulator is due to the suppression of oxygen vacancy in ZTO channel layer and the decreased trap states originating from the Zr atom permeation at the $ZTO/Zr_xAl_{1-x}O_y$ interface. It provides a new strategy to fabricate the low consumption and high stability ZTO TFTs for application.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1213-1222
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• 2018

본 연구에서는 무질서 효과가 고려된, 새로이 가정한 가상 결정 근사법을 갖는 empirical pseudopotential method를 사용하여 온도와 조성비 변화에 따른 3원계 질화물계 화합물 반도체 $GaAs_{1-X}N_X$의 휨 매개변수 및 에너지 밴드갭을 계산하였다. 300K의 조성비 구간($0{\leq}x{\leq}0.05$)에서 에너지 밴드갭들이 급격히 감소하며, 해당하는 계산된 휨 매개변수가 15eV임을 알 수 있었다. 에너지 밴드갭 계산 결과로부터 굴절률 n과 고주파 유전상수 ${\varepsilon}$ 등의 광학상수를 계산하였고, 에너지 밴드갭 계산 결과는 실험치를 대체로 잘 설명하였다.

• 한국재료학회지
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• 제31권10호
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• pp.539-545
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• 2021

The effect of Sm₂O₃ doping on the microstructure and electrical properties of the ZPCCA-based varistors is comprehensively investigated. The increase of doping content of Sm₂O₃ results in better densification (from 5.70 to 5.82 g/cm³) and smaller mean grain size (from 7.8 to 4.1 ㎛). The breakdown electric field increases significantly from 2568 to 6800 V/cm as the doping content of Sm₂O₃ increases. The doping of Sm₂O₃ remarkably improves the nonlinear properties (increasing from 23.9 to 91 in the nonlinear coefficient and decreasing from 35.2 to 0.2 µA/cm² in the leakage current density). Meanwhile, the doping of Sm₂O₃ reduces the donor concentration (the range of 2.73 × 10¹⁸ to 1.18 × 10¹⁸ cm^-3) of bulk grain and increases the barrier height (the range of 1.10 to 1.49 eV) at the grain boundary. The density of the interface states decreases in the range of of 5.31 × 10¹² to 4.08 × 10¹² cm^-2 with the increase of doping content of Sm₂O₃. The dielectric constant decreases from 1594.8 to 507.5 with the increase of doping content of Sm₂O₃.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권5호
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• pp.513-519
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• 2023

It was reported that a tetragonal phase can be stabilized with maintaining good piezoelectric properties when Na_0.5K_0.5NbO₃ (KNN) is modified with 0.06 mol SrTiO₃. However, such a high amount of SrTiO₃ leads not only to poor sinterability but low Curie temperature (T_C). To maintain high TC with good piezoelectric properties in KNN-based lead-free piezoelectric ceramics, this study investigates the effect of Li-doping on the dielectric and piezoelectric properties of 0.96Na_0.5K_0.5NbO₃-0.04SrTiO₃ (KNN-4ST) ceramics. As a result, the orthorhombic-tetragonal phase transition was observed at 2 mol% Li₂CO₃ modified KNN-4ST ceramics, whose T_C, d₃₃ and k_p values are 328℃, 165pC/N and 0.33, respectively.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권5호
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• pp.224-230
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• 2001

초박막 게이트 유전막 및 비휘발성 기억소자의 게이트 유전막으로 연구되고 있는 $NO/N_2O$ 열처리된 재산화 질화산 화막의 특성을 D-SIMS(Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry), ToF-SIMS(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry), AES(Auger Electron Spectroscopy)으로 조사하였다. 시료는 초기산화막 공정후에 NO 및 $N_2O$ 열처리를 수행하였으며, 다시 재산화공정을 통하여 질화산화막내 질소의 재분포를 형성토록하였다. 재산화에 있어서 습식산화시 공정에 사용된 수소에 의한 영향으로 계면 근처에 축적된 질소가 Si≡N 결합을 쉽게 이탈함에 따라 방출이 촉진되어 건식산화에 비하여 질소의 감소가 더욱 두드러지게 나타났다. 재산화에 따른 질화산화막내 질소의 거동은 외부로의 방출과 기판으로의 확산이 동시에 나타난다. 재산화후 질화산화막내 축적된 질소의 결합종을 분석한 결과, 초기산화막 계면근처의 질소는 SiON의 결합종이 주도적으로 나타나는 반면 재산화 후 새롭게 형성된 $Si-SiO_2$ 계면근처로 확산한 질소는 $Si_2NO$ 결합종이 주로 검출된다. SiON에 의한 질소의 미결합손과 $Si_2$NO에 의한 실리콘의 미겨랍손은 기억특성에 기여하는 결함을 포함하기 때문에 재산화 질화산화막내 존재하는 SiON과 $Si_2$NO 결합종은 모두 전하트랩의 기원과 관련된 결합상태로 예상된다.

• 에너지공학
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• 제15권1호
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• pp.52-59
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• 2006

본 연구에서는 배리어 방전을 이용한 메탄전환 반응에서 수소 및 다른 탄화수소류 화합물의 생성율과 분포에 관하여 알아보았다. 반응기의 외부전극과 내부전극은 SUS로 만들어진 원통형을 사용하였으며, 배리어 방전을 일으키기 위해서 전극 사이에 알루미나 튜브를 사용하였다. 전환된 메탄으로부터 다양한 생성물을 얻기 위해서 유입가스의 조성, 유량변화, 주파수 및 전압을 변화시켜 주면서 실험하였다. 플라즈마 반응에 의한 주요한 생성물들은 에틸렌, 에탄, 프로판, 부탄, 수소, 일산화탄소, 그리고 이산화탄소 등으로 나타났다. 비활성 가스의 사용과 인가전압의 증가에 의해서 메탄 전환율 및 탄화수소류의 선택도가 향상되었다. 유입가스 내에 수증기의 첨가로 인해서 메탄의 전환율 및 수소의 수율이 증가되었다. 수증기 첨가 반응에서 에탄, 프로판 그리고 부탄은 더 높은 전압을 인가하였을 때 수율이 증가하였으며, 아세틸렌과 에틸렌은 보다 낮은 전압에서 수율이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권4호
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• pp.378-387
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• 1994

선행연구[1] 즉, $Ti0_2/Pb/TiO_2(900{\AA}/900{\AA}/900{\AA}/)$ 3층구조박막으로부터 열확산에 의해 상형성이 가능하였던 $PbTiO_3$ 박막의 특성을 개선하기 위하여 스퍼터링법을 이용하여 Si기판위에 각 요소층의 두께를 $200~300 {\AA}$으로 얇게하고 적층수를 3,5,7,9,11층$(TiO_2/Pb/.../Tio_2)$으로 변화시켜가며 다층구조박막을 형성한 후 이를 RTA 처리하여 $PbTiO_3$ 박막을 제조하였다. 그 결과 $500^{\circ}C$ 이상에서 단일상의 $PbTiO_3$가 형성되었다. 또한 요소층의 두께를 얇게하고 적층수를 늘려서 열처리한 결과 Pb-silicate 및 void 생성이 억제되어 우수한 계면상태를 유지하였으며 조성도 보다 균일해지는 양상을 나타내었다. $PbTiO_3$ 박막의 MiM구조에 C-V 특성으로부터 측정된 유전상수는 열처리 조건에 따른 경향을 나타내지 않았으나 적층수가 많아져 박막의 두께가 증가 할수록 유전상수가 증가하였다. MIS 구조의 $PbTiO_3$ 박막의 I-V 특성 측정 결과 절연파괴강도는 최고 150kV/cm이었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권4호
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• pp.391-398
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• 1996

PMN계에서 유전적 성질에 관한 연구들은 광범위하게 이루어져 왔으나 전계인가 변위특성에 관한 폭넓은 연구는 매우 드물다. 본 연구에서는 완화형 강유전체의 가장 대표적인 PMN계에서 PT의 함량 및 측정 온도의 변화에 따른 유전적 성질 및 전계인가 변위특성을 광범위하게 조사하는 것을 목표로 하고 있다. 전형적인 columbite precur-sor법에 의해 분말을 준비하고 고상소결방법에 의하여 모든 시편을 제조하였다. PT의 함량이 증가하면서 직선적으로 (T$\varepsilon$max)가 증가하였으며 유전율은 13000~22000 사이의 값을 보였다. 유전율의 온도 의존성은 PMN의 경우 전형적인 완화형 강유전체의 유전 특성을 보이지만 PT의 함량이 증가될수록 보통 강유전체의 sharp한 거동을 보였다. 전계인가 변위특성에서는 단순히 유전율이 최대가 되는 온도에서 발생 strain이 최대가 되는 것은 아니며 tetragonal-cubic의 phase transition에서는 strain의 증가가 없고 rhombohedral에서 tetragonal 혹은 rhombohed-ral에서 cubic으로의 상전이에서만 strain이 크게 나타남을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-41
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• 2012

Presently, the most promising family of lead-free piezoelectric ceramics is based on $K_{0.5}Na_{0.5}NbO_3$(KNN). Lithium, silver and antimony co-doped KNN ceramics show high piezoelectric properties at room temperature, but often suffer from abnormal grain growth. In the present work, the $(Ba_{0.85}Ca_{0.15})(Ti_{0.88}Zr_{0.12})O_3$ component, which has relaxor ferroelectric characteristics, was doped to suppress the abnormal grain growth. To investigate this effect, Lead-Free $0.95(K_{0.5}Na_{0.5})_{0.95}Li_{0.05}NbO_3-(0.05-x)AgSbO_3-x(Ba_{0.85}Ca_{0.15})(Ti_{0.88}Zr_{0.12})O_3$[KNLN-AS-xBCTZ] piezoelectric ceramics were synthesized by ball mill and nanosized-milling processes in lead-Free $0.95(K_{0.5}Na_{0.5})_{0.95}Li_{0.05}NbO_3-(0.05-x)AgSbO_3$ in order to suppress the abnormal grain growth. The nanosized milling process of calcined powders enhanced the sintering density. The phase structure, microstructure, and ferroelectric and piezoelectric properties of the KNLN-AS ceramics were systematically investigated. XRD patterns for the doped and undoped samples showed perovskite phase while tetragonality was increased with increasing BCZT content, which increase was closely related to the decrease of TO-T. Dense and uniform microstructures were observed for all of the doped BCZT ceramics. After the addition of BCTZ, the tetragonal-cubic and orthorhombic-tetragonal phase transitions shifted to lower temperatures compared to those for the pure KNNL-AS. A coexistence of the orthorhombic and tetragonal phases was hence formed in the ceramics with x = 0.02 mol at room temperature, leading to a significant enhancement of the piezoelectric properties. For the composition with x = 0.02 mol, the piezoelectric properties showed optimum values of: $d_{33}$ = 185 pC/N, $k_P$ = 41%, $T_C=325^{\circ}C$, $T_{O-T}=-4^{\circ}C$.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.215-222
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• 2002

광기록매체용 Ge-Sb-Te다층박막 성장과정을 in-situ 타원계를 사용하여 실시간으로 모니터하여 각 층의 두께를 제어하고 성장된 Ge-Sb-Te 다층박막을 ex-site 분광타원법으로 확인하였다. 보호층인 ZnS-SiO$_2$와 기록층인 Ge$_2$Sb$_2$Te$_{5}$을 단결정실리콘 기층 위에 스퍼터링 방법으로 각각 성장시키면서 구한 타원상수 성장곡선을 분석하여 성장에 따르는 보호층의 균일성 및 기록 층의 밀도변화를 파악하고 이를 기초로 하여 Ge-Sb-Te광기록 다층박막의 두께를 정밀하게 제어하였다. Ge$_2$Sb$_2$Te$_{5}$ 단층박막 시료의 복소굴절율은 eX-Situ 분광타원분석을 통하여 구하였다. 제작된 다층구조는 설정된 다층구조인 ZnS-SiO$_2$(1400$\AA$)$\mid$ GST(200 $\AA$)$\mid$ZnS-SiO$_2$(200$\AA$)와 각 층의 두께 및 전체 두께에서 1.5% 이내에서 일치하는 정확도를 보여주었다.주었다.