P(VDF-TrFE), Pb(Zr,Ti)O3를 이용한 유-무기 강유전체 물질의 특성 평가 : Ferroelectric Properties of the Poly(vinlyidene fluoride-trifluoroethylene (P(VDF-TrFE)) by Blending Pb(Zr,Ti)O3 Films원문보기
본 논문에서는 차세대 비휘발성 메모리 소자 연구를 위한 유-무기 강유전체하이브리드 물질을 이용한 소자를 제작하여 물리적, 전기적 특성을 측정, 평가하였다. 유-무기 하이브리드 물질은 유기물의 유연성과 저온에서의 공정이 가능하다는 점 그리고 무기물의 전기적으로 안정적인 특성을 함께 나타낸다는 점에서 차세대 비휘발성 ...
본 논문에서는 차세대 비휘발성 메모리 소자 연구를 위한 유-무기 강유전체하이브리드 물질을 이용한 소자를 제작하여 물리적, 전기적 특성을 측정, 평가하였다. 유-무기 하이브리드 물질은 유기물의 유연성과 저온에서의 공정이 가능하다는 점 그리고 무기물의 전기적으로 안정적인 특성을 함께 나타낸다는 점에서 차세대 비휘발성 메모리 소자 연구에 필수불가결한 연구과제이다. 본 논문에서는 유기물 강유전체 물질로 P(VDF-TrFE), 무기물 강유전체 물질로 PZT를 혼합하여 실험을 진행하였다. 유-무기 혼합 용액은 유기 용매인 DMF를 이용하여 만든 P(VDF-TrFE) 용액과 PZT의 용액을 혼합하여 만들었다. 유-무기 강유전체 박막은 스핀 코팅 방식으로 증착하였고 170℃의 저온에서 1시간 동안 열처리를 하였다. 제작한 소자의 특성은 전기적, 물리적인 방법을 이용하여 측정하였다. XRD패턴 분석을 통해 P(VDF-TrFE)의 강유전 γ상과 PZT의 비정질상을 함께 가지는 것을 확인하였고 TEM과 EDX 분석을 통해 유-무기 혼합 강유전체 박막과 실리콘 기판 계면 사이에 Pb 산화막으로 보이는 계면이 형성된 것을 보여주었다. 이 Pb 산화막으로 인해 C-V, I-V 등의 전기적 특성이 영향을 받는 것을 측정을 통하여 확인하였고 소자의 P-E 히스테리시스 곡선을 통해 박막의 강유전성을 살펴보았다. 또 AFM을 이용하여 박막의 표면 상태도 확인하였다.
본 논문에서는 차세대 비휘발성 메모리 소자 연구를 위한 유-무기 강유전체 하이브리드 물질을 이용한 소자를 제작하여 물리적, 전기적 특성을 측정, 평가하였다. 유-무기 하이브리드 물질은 유기물의 유연성과 저온에서의 공정이 가능하다는 점 그리고 무기물의 전기적으로 안정적인 특성을 함께 나타낸다는 점에서 차세대 비휘발성 메모리 소자 연구에 필수불가결한 연구과제이다. 본 논문에서는 유기물 강유전체 물질로 P(VDF-TrFE), 무기물 강유전체 물질로 PZT를 혼합하여 실험을 진행하였다. 유-무기 혼합 용액은 유기 용매인 DMF를 이용하여 만든 P(VDF-TrFE) 용액과 PZT의 용액을 혼합하여 만들었다. 유-무기 강유전체 박막은 스핀 코팅 방식으로 증착하였고 170℃의 저온에서 1시간 동안 열처리를 하였다. 제작한 소자의 특성은 전기적, 물리적인 방법을 이용하여 측정하였다. XRD 패턴 분석을 통해 P(VDF-TrFE)의 강유전 γ상과 PZT의 비정질상을 함께 가지는 것을 확인하였고 TEM과 EDX 분석을 통해 유-무기 혼합 강유전체 박막과 실리콘 기판 계면 사이에 Pb 산화막으로 보이는 계면이 형성된 것을 보여주었다. 이 Pb 산화막으로 인해 C-V, I-V 등의 전기적 특성이 영향을 받는 것을 측정을 통하여 확인하였고 소자의 P-E 히스테리시스 곡선을 통해 박막의 강유전성을 살펴보았다. 또 AFM을 이용하여 박막의 표면 상태도 확인하였다.
In the study of traditional ferroelectric thin films, they have a limit to characteristics of the organic or inorganic materials. For example, in case of typical organic ferroelectric material P(VDF-TrFE) have a two major disadvantages that are low polarization characteristics and a brief time of re...
In the study of traditional ferroelectric thin films, they have a limit to characteristics of the organic or inorganic materials. For example, in case of typical organic ferroelectric material P(VDF-TrFE) have a two major disadvantages that are low polarization characteristics and a brief time of retention.
In other cases of inorganic ferroelectric material Pb(Zr,Ti)O3 have some demerits.
Above all, there need to very high annealing temperature. To resolve this matter for the future, we study organic-inorganic hybrid material for simply sol-gel process. Firstly, we made organic and inorganic solution using by P(VDF-TrFE) and Pb(Zr,Ti)O3. And then we fabricated MFS(Au/P(VDF-TrFE)-Pb(Zr,Ti)O3/P-si), MFM(Au/P(VDF-TrFE)-Pb(Zr,Ti)O3/Pt) structures. MFS and MFM capacitor was made with various concentration (0, 20, 40wt% blended with PZT) ferroelectric properties. Organic and inorganic thin films were fabricated by using a spin-coating method. Then, coated films were annealed at 170OC for 1hours on hotplate. After then, top electrode was deposited by thermal evaporator system.
In the study of traditional ferroelectric thin films, they have a limit to characteristics of the organic or inorganic materials. For example, in case of typical organic ferroelectric material P(VDF-TrFE) have a two major disadvantages that are low polarization characteristics and a brief time of retention.
In other cases of inorganic ferroelectric material Pb(Zr,Ti)O3 have some demerits.
Above all, there need to very high annealing temperature. To resolve this matter for the future, we study organic-inorganic hybrid material for simply sol-gel process. Firstly, we made organic and inorganic solution using by P(VDF-TrFE) and Pb(Zr,Ti)O3. And then we fabricated MFS(Au/P(VDF-TrFE)-Pb(Zr,Ti)O3/P-si), MFM(Au/P(VDF-TrFE)-Pb(Zr,Ti)O3/Pt) structures. MFS and MFM capacitor was made with various concentration (0, 20, 40wt% blended with PZT) ferroelectric properties. Organic and inorganic thin films were fabricated by using a spin-coating method. Then, coated films were annealed at 170OC for 1hours on hotplate. After then, top electrode was deposited by thermal evaporator system.
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