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에어로졸 증착법에 의한 압전 PZT 후막의 전기적 특성

Electrical properties of piezoelectric PZT thick film by aerosol deposition method

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주제분류재료공학

초록

에어로졸 증착법에 의해 실리콘 기판위에 10~20 μm의 두께를 가진 PZT 후막을 제조한 후 700 o C에서 어닐링처리하였다. PZT 분말에 의해 제조된 막은 임피던스 분석기(impedance analyzer)와 쇼여-타워 서킷(Sawyer-Tower circuit)으로분석하였다. PZT 분말은 통상적인 고상반응법 및 솔-젤 법으로 준비되었다. 고상반응법으로 만들어진 분말을 사용한10 μm 두께 PZT 막의 잔류분극, 항전계 및 유전상수는 각각 20 μC/cm 2 , 30 kV/cm 그리고 1320이었다. 한편 솔-젤 법으로제조된 분말을 사용한 경우의 유전상수는 635로 비교적 낮은 값을 나타낸다. 이는 어닐링시 생기는 발생하는 유기물에 의한 기공의 존재 때문이다.

Abstract

Lead zirconate titanate (PZT) thick films with thickness of 10~20 μm were fabricated on silicon substrate by aerosol deposition method. As-deposited films on silicon were annealed at the temperatures of 700 o C. The electrical properties of films deposited by PZT powders were characterized using impedance analyzer and Sawyer-Tower circuit. The PZT powder was prepared by both conventional solid reaction process and sol-gel process. The remanent polarization, coercive field, and dielectric constant of the 10 μm thick film with solid reaction process were 20 μC/cm 2 , 30 kV/cm and 1320, respectively. On the other hand, the PZT films by sol-gel process showed a poor dielectric constant of 635. The reason was probably due to the presence of pores produced from organic residue during annealing.

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