| 초록 |
기존의 압전재료인 PZT계열의 세라믹스는 우수한 특성 및 높은 안정성을 가지는 반면, 상당량의 Pb를 포함하므로 향후 환경 규제를 받을 것으로 예상된다. 따라서, 최근 Pb를 포함하지 않은 무연 압전세라믹스인 NKN을 주된 조성으로 한 다양한 NKN계 고용체 세라믹스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 K와 Na의 휘발성에 의해서 높은 누설전류 때문에 우수한 강유전 및 압전 특성을 얻기가 어렵다. 그러하여 본 연구에서는 NKN 계열의 무연 압전 박막을 저가 공정인 졸겔법을 이용하여 증착하는 실험을 실시하였다. 도핑 물질로 누설전류를 보완해주는 Li 및 Mn 등을 사용하는 NKN 졸겔 용액 (K0.5Na0.5Li0.04)(Nb0.995Mn0.005)O3(KNLNM)의 제조법과 높은 생산성을 갖는 막형성 열처리 방법을 개발하여 Pt/Ti/SiO2/Si 기판 위에서 순수한 페로브스카이트 상을 갖는 NKN 기반의 졸겔 박막을 형성할 수 있었다. 증착된 막의 두께에 따른 압전 및 유전특성을 조사하였다. 추가적으로 높은 잔류 분극, 낮은 누설 전류, 및 높은 압전계수 특성을 얻을 수 있도록 씨앗층의 적용 등 공정 조건을 최적화하였다. |
