$ZrO_2$가 첨가된 Ba(${Zn_{1/3}}{Ta_{2/3}}$)$O_3$의 미세구조 및 유전특성 연구 = Structural and Microwave Dielectric Properties of $ZrO_2$Doped Ba(${Zn_{1/3}}{Ta_{2/3}}$)$O_3$Ceramics

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 Zr $O_2$첨가가 Ba(Zn$_{1}$3/Ta$_{2}$3/) $O_3$(BZT)세라믹의 구조와 고주파 유전특성에 미치는 영향을 조사하였다. 모든 시료에서 $Ba_{5}$Ta$_4$ $O_{15}$ 이차상이 발견되었으며 Zr $O_2$의 첨가량이 증가하면 $Ba_{5}$Ta$_4$ $O_{15}$ 상의 양은 감소하였다. 반면에 Zr $O_2$의 첨가량이 1.5 mol% 이상인 시료에서는 $Ba_{0.5}$Ta $O_3$상이 발견되었다. BZT의 입자 크기는 약 1$mu extrm{m}$ 정도였지만, Zr $O_2$를 첨가하면 입자 크기가 증가하였다. SEM 및 TEM 분석에 의하여 Zr $O_2$가 첨가되면 액상이 존재하는 것을 알 수 있었으며, 이로 인하여 입자가 성장되는 것이 발견되었다. 시편의 밀도는 소량의 Zr $O_2$를 첨가하면 증가하지만 Zr $O_2$첨가량이 증가하면 감소하였다. 유전율은 모든 시료가 27에서 30 사이의 값을 가지고 있었다. 공진주파수 온도계수는 소량의 Zr $O_2$을 첨가하였을 때는 변화하지 않았지만 첨가량이 2.5 mol% 이상에서는 증가하였다. Q$\times$f 값은 Zr $O_2$을 첨가하면 증가하였고, 입자 성장이 완료되는 조성에서 최대 값을 보였다. 본 연구에서는 Zr $O_2$를 2.0 mol% 첨가하고 15$50^{\circ}C$에서 10시간 소결한 시료에서 최대의 Q$\times$f 값(164,000)을 얻을 수 있었다.다.다.