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Bi 함량에 따른 SrBi2xTa₂O9 박막의 전기적 특성
연대중(Dae Joong Yeon),권용욱(Yongwook Kwon),박주동(Joo Dong Park),오태성(Tae Sung Oh) 한국진공학회(ASCT) 1999 Applied Science and Convergence Technology Vol.8 No.3(1)
MOD 공정으로 SrBi_(2x)Ta₂O_9 (SBT) 박막을 제조하여 Bi/Ta 몰비 x에 따른 강유전 특성과 누설전류 특성을 분석하였다. Bi/Ta 몰비가 증가함에 따라 SBT 박막의 결정립 크기가 증가하였으며, x=0.8~1.2 조성의 박막은 등축정으로 이루어져 있었으나 x=l.4 및 x=1.6 조성의 박막에서는 침상 형태의 결정립이 관찰되었다. SBT 박막은 Bi/Ta 몰비 x=1.2 조성에서 최적의 강유전 특성을 나타내었으며, 이때 5 V의 인가전압에서 측정한 잔류분극 2P_r과 항전계 E_c는 각기 9.79 μC/㎠와 24.2 ㎸/㎝이었다. Bi/Ta 몰비가 증가함에 따라 SBT 박막의 누설전류밀도가 증가하였다. 후속열처리에 의해 x=1.2 조성 박막의 2P_r과 E_c가 각기 11.3 μC/㎠과 39.6 ㎸/㎝로 증가하였다. Bi/Ta 몰비가 증가함에 따라 후속열처리에 따른 누설전류밀도의 감소 정도가 현격히 증가하여, 후속열처리 전과는 달리 x=1.6 조성에서 가장 낮은 누설전류밀도를 나타내었다. SrBi_(2x)Ta₂O_9 (SBT) thin films were prepared on platinized silicon substrates by MOD process, and their ferroelectric and leakage current characteristics were investigated. The grain size of the MOD-derived SBT films increased with increasing the Bi/Ta mole ratio. Although the SBT films with x of 0.8~1.2 were composed of the equiaxed grains, the elongated grains were also observed for the SBT films with x of 1.4 and 1.6. The SBT film with x of 1.2 exhibited the optimum ferroelectric properties of 2Pr : 9.79 μC/㎠ and E_c : 24.2 ㎸/㎝ at applied voltage of 5 V. The leakage current density of the SBT films increased with increasing the Bi/Ta mole ratio. With post annealing process, 2P_r and E_c of the SBT film with x of 1.2 increased 11.3 μC/㎠ and 39.6 ㎸/㎝, respectively. Decrement of the leakage current density by post annealing process increased remarkably with increasing the Bi/Ta mole ratio, and the SBT film with x=1.6 exhibited the lowest leakage current density after post annealing process.
마그네트론 스퍼터링법으로 제조한 P형 (Bi₁-xSbx)₂Te₃ 박막의 결정성과 열전특성
연대중(Dae Joong Yeon),오태성(Tae Sung Oh) 한국진공학회(ASCT) 2000 Applied Science and Convergence Technology Vol.9 No.4
마그네트론 스퍼터링법으로 p형 (Bi_(0.15)Sb_(0.82))₂Te₃과 (Bi_(1-x)Sb_x)₂Te₃ 열전박막을 제조하여 스퍼터 증착조건 및 Sb₂Te₃ 함량에 따른 열전특성을 분석하였다. Coming glass 기판을 10 rpm으로 회전시키며 DC 스퍼터링법으로 300℃에서 증착한(Bi_(0.15)Sb_(0.82))₂Te₃ 박막은 (Bi,Sb)₂Te₃ 단일상으로 결정화가 완료되고 c축 우선배향성을 나타내었으며, 다른 조건으로 증착한 (Bi_(0.15)Sb_(0.82))₂Te₃ 박막보다 높은 185 ㎶/K의 Seebeck 계수를 나타내었다. p형 (Bi_(1-x)Sb_x)₂Te₃ (0.77≤x≤1.0) 박막에서는 Sb₂Te₃ 함량이 증가함에 따라 Seebeck 계수와 전기비저항이 감소하였으며 (Bi_(0.05)Sb_(0.95))₂Te₃ 조성에서 0.79×10^(-3) W/K²-m의 최대 출력인자를 나타내었다. (Bi_(0.15)Sb_(0.85))₂Te₃ and (Bi_(1-x)Sb_x)₂Te₃ thermoelectric thin films were prepared by magnetron sputtering process, and their thermoelectric characteristics were investigated with variation of the sputtering condition and the Sb₂Te₃ content. The (Bi_(0.15)Sb_(0.85))₂Te₃ film, deposited by DC sputtering at 300℃ with rotating the Coming glass substrate at 10 rpm, was fully crystallized to (Bi,Sb)₂Te₃ phase with c-axis preferred orientation. This (Bi_(0.15)Sb_(0.85))₂Te₃ film exhibited the Seebeck coefficient of 185 ㎶/K which was higher than the values of other (Bi_(0.15)Sb_(0.85))₂Te₃ films fabricated with different sputtering conditions. With increasing the Sb₂Te₃ content, the Seebeck coefficient and electrical resistivity of p-type (Bi_(1-x)Sb_x)₂Te₃ (0.77≤x≤1.0) film were lowered. Among p-type (Bi(1-x)Sb_x)₂Te₃ films, a maximum power factor of 0.79×10^(-3) W/K²-m was obtained at (Bi_(0.05)Sb_(0.95))₂Te₃ composition.