초록 ▼

SrTiO3 (STO)와 (Ba,Sr)TiO3 (BSTO) 등과 같은 유전 박막은 인가 전압에 따라 유전 상수가 비선형적으로 변화하는 가변 캐패시터 특성을 보이므로 이들을 공진기, 필터, 위상 천이기 등과 같은 마이크로파 동조 디바이스에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 유전 박막을 이용한 마이크로파 디바이스는 기존의 동조 디바이스 (PIN diode, Varactor) 와 비교하여 인가 전압 대한 정전 용량의 변화 속도가 크고 더욱 빠르고, 사용 가능한 마이크로파 전력이 더 크며, 작고 간단한 구조로 제작 될 수 있

SrTiO3 (STO)와 (Ba,Sr)TiO3 (BSTO) 등과 같은 유전 박막은 인가 전압에 따라 유전 상수가 비선형적으로 변화하는 가변 캐패시터 특성을 보이므로 이들을 공진기, 필터, 위상 천이기 등과 같은 마이크로파 동조 디바이스에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 유전 박막을 이용한 마이크로파 디바이스는 기존의 동조 디바이스 (PIN diode, Varactor) 와 비교하여 인가 전압 대한 정전 용량의 변화 속도가 크고 더욱 빠르고, 사용 가능한 마이크로파 전력이 더 크며, 작고 간단한 구조로 제작 될 수 있는 등의 장점이 있다.
본 연구에서는 페로브tm카이트 구조를 갖는 SrTiO3 (STO) 박막을 이용하여 마이크로파 특성을 고찰하였다. 우선 Sr 과 Ti 의 조성변화에 따른 유전 변화 특성을 저주파 영역에서 확인하고 Sr rich 일 경우 더 높은 유전 상수 값을 가지며, 유전 손실의 경우 Ti rich 박막이 더 낮음을 확인하였다. 박막의 유전 상수가 bulk 보다 낮은 이유는 박막 내에 SrTiO3 보다 낮은 유전 상수 값을 갖는 Sr2TiO4와 Sr3TiO2 같은 다양한 compound 가 형성되기 때문이다. 가스 분위기의 변화 등을 통해 최적의 조건으로 형성된 SrTiO3 박막을 이용하여 실제 고주파 특성을 측정하기 위한 zig를 제작하였다. 완화 시간에 대한 다양한 모델 중 STO 에 가장 적합하다고 생각되는 Curie-von Schweilder model을 이용하여 STO 박막의 고주파 영역에서의 유전 특성을 고찰하였다.

Abstract ▼

The prospects of using ferroelectric thin films for the fabrication and development of frequency and phase agile microwave devices have increased in the past few years due to improvements in ferroelectric thin film processing techniques as well as innovative circuit designs. In microwave devices, fe

The prospects of using ferroelectric thin films for the fabrication and development of frequency and phase agile microwave devices have increased in the past few years due to improvements in ferroelectric thin film processing techniques as well as innovative circuit designs. In microwave devices, ferroelectric thin film is used as a tuning layer through the nonlinear electric field dependence of the relative dielectric constant.
In this research, we stuied the microwave properties using the perovskite SrTiO3 (STO) thin film. Microwave characteristics of the ferroelectric thin film is growing up as a fundamental research in the communication device technology. And it would be more useful in even higher frequency device applications. Research of the thin-film type microwave filter and duplex using semiconductor technology will go far toward application of filter design and semiconductor design into IT device applications. High efficiency microwave device will contribute to fabrication of small size and low cost IC devices, therefore it will improve the MMIC technology.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...8
• CONTENTS...8
• 목차...9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...10
• 제 1 절 연구개발의 목적...10
• 1. 연구개발의 최종목표...10
• 2. 연차별 연구개발 목표...10
• 제 2 절 연구개발의 필요성...11
• 1. 기술적 측면...11
• 2. 경제ㆍ산업적 측면...13
• 3. 사회ㆍ문화적 측면...14
• 제 3 절 연구개발의 범위...15
• 1. 연구개발의 범위...15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...16
• 제 1 절 국내외 관련분야의 연구개발 현황...16
• 1. 연구개발 현황...16
• 가. 외국의 경우...16
• 나. 국내의 경우...17
• 2. 세부 기술사항의 검토 분석...17
• 가. 국내 .외 기술수준 비교표...17
• 나. 공정단위별로 주요 기술사항 및 그 기술수준의 분석평가...18
• (1) 외국의 경우...18
• (2) 국내의 경우...18
• (3) 개발되었거나 개발 중인 새로운 기술...19
• 제 2 절 기존 기술상태의 취약성...20
• 1. 기존 기술상태의 취약성...20
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...21
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...59
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...63
• 제 1 절 활용방안...63
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...64
• 제 1 절 해외과학기술정보...64
• 제 7 장 참고문헌...65