| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 | 10권 2호 |
| 발표분야 | 기타 |
| 제목 | Pb(Zr,Ti)O3 박막을 이용한 마이크로 다이아프램의 제작 및 특성에 관한 연구 |
| 초록 | 본 연구에서는 강유전성 뿐 아니라 우수한 압전성을 갖는 Pb(Zr,Ti)O3 (PZT)박막을 micro electro mechanical system(MEMS) 공정을 이용하여 압전 구동을 원리로 하는 정사각형의 micro-diaphragm을 제작하였다. Diaphragm 사용되는 압전 구동층은 morphotropic phase boundary(MPB) 조성영역인 Pb(Zr0.52,Ti0.48)O3 용액을 sol-gel법으로 제작하여 Spin Coating으로 박막을 형성하다. 사용된 기판은 low temperature oxide(LTO)/SiNx/Si 기판을 사용하였다. PZT capacitor의 상·하부전극은 Pt를 DC magnetron sputtering법으로 형성하였다. 제작된 PZT 박막은 (111)방향으로 성장하였고 유전상수는 800, 유전손실은 100~100kHz범위에서 3%정도의 범위를 갖으며 잔류분극은 20μC/cm2을 갖는 특성을 나타내었다. PZT 두께가 5000Å인 300μmX300μm의 마이크로 다이아프램의 경우 기본공진주파수는 340~360kHz, 15V에서의 변위는 0.108~0.135μm로 측정되었으며 PZT 두께가 5000Å인 400μmX400μm의 경우 기본공진주파수는 240~260kHz, 15V에서의 변위는 0.117~0.139μm로 측정되었다. transducer의 경우 기계적 경계조건에 의해 전기, 기계적 특성이 변화한다. 이에 따라 PZT의 지지층인 SiNx의 크기는 고정시키고 PZT의 크기비율을 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1로 다양하게 변화시켰을 때 SiNx와 PZT의 비율이 1:0.8일 때 가장 낮은 공진주파수와 최대변위를 관찰하였다. |
| 저자 | 백준규, 신상훈, 권호준, 이재찬 |
| 소속 | 성균관대 |
| 키워드 | MEMS; Piezoelectric actuator; fundamental frequency; displacement |
