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Pulsed laser depostion (PLD)법으로 증착된 BaTiO₃ / SrTiO₃ 산화물 초격자의 성장 및 유전특성
김주호(Juho Kim),김이준(Leejun Kim),정동근(Donggeun Jung),김용성(Young Sung Kim),이재찬(Jaichan Lee) 한국진공학회(ASCT) 2002 Applied Science and Convergence Technology Vol.11 No.3
BaTiO₃(BTO)/SrTiO₃(STO) 산화물 인공 초격자가 MgO (100) 단결정 기판위에 Pulsed laser deposition(PLD)법으로 증착되었다. 다층구조에서 BTO/STO 층의 적층 주기는 BTO_(1 unit cell)/STO_(1 unit cell)에서 BTO_(125 unit cell)/STO_(125 unit cell) 두께로 변화시켰고 초격자 전체 두께는 100 ㎚으로 고정시켰다. X-ray 회절 결과는 다양한 주기의 BTO/STO 산화물 박막에서 초격자의 특성을 보였고 투과형 전자 현미경을 통해서 BTO와 STO의 두 층간의 계면에서 상호확산이 일어나지 않고 초격자가 잘 성장된 것을 확인하였다. 초격자의 유전율은 임계 두께 내에서 적층주기가 감소함에 따라 증가하였다. 이러한 초격자의 유전율은 낮은 주기 즉 BTO_(2 unit cell)/STO_(2 unit cell)주기에서 1230으로 높게 나왔으며 이러한 원인은 격자 변형(c/a ratio)에 기여된 것으로 분석되었다. Artificial BaTiO₃(BTO)/SrTiO₃(STO) oxide superlattice have been deposited on MgO (100) single crystal substrate by pulsed laser deposition(PLD) method. The stacking periodicity of BTO/STO superlattice structure was varied from BTO_(1 unit cell)/STO_(1 unit cell) to BTO_(125 unit cell)/STO_(125 unit cell) thickness with the total thickness of 100 ㎚. The result of X-ray diffraction showed the characteristics of superlattice in the BTO/STO multilayer structure. we have also confirmed that there was no interdiffusion at the interface between BTO and STO layers by high resolution transmission electron microscopy(HRTEM). The dielectric constant of superlattice increased with decreasing stacking periodicity of the BTO/STO superlattice within the critical thickness. The dielectric constant of the BTO/STO superlattice reached a maximum i.e., 1230 at a stacking perioicity of BTO_(2 unit cell)/STO_(2 unit cell).
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