BaTiO₃ 박막의 구조적, 광학적 특성 및 강유전 특성 연구

국문 초록 (Abstract)

BaTiO3 박막의 구조적, 광학적 특성 및 강유전 특성 연구 김은지 지도교수 이호선 물리학 석사 경희대학교 일반대학원 본 연구에서는 Si(111) 기판에 300 ℃이하에서 RF magnetron sputtering을 이용하여성 장한 강유전체 BaTiO3(BTO) 박막의 광학적, 구조적 특성들을 확인하였다. XRD분석을 통해 박막의 결정성이 정방정계(tetragonal)인 것을 확인하고 SEM, AFM 분석을 통해 박막의 표 면과 단면 특성을 확인하였다. Ellipsometry분석을 통해 Optical gap energy를 구한 결과 두께가 얇을수록, 주입 가스의 산소 유량 비율이 늘어날수록 4.58 eV에서 4.42 eV까지 optical gap이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 위의 측정을 통하여 확인한 BaTiO3 박막의 성장 조건을 바탕으로 Pt/BTO/Pt 구조의 MFM (metal-ferroelectric-metal) 커패시터를 제작하여 박막의 강유전성을 확인하였다. O2가스의 유량의 변화에 따른 강유전체의 잔류분극 값의 변화를 확인해본 결과 Ar:O2 = 1:1(10sccm:10sccm)에 해당할 때 5.150μC/cm-2으 로 가장 큰 값을 나타내는 것을 확인하였고 PFM 측정을 통해 전압 인가 영역에 따라 도메 인 형성을 나타내는 위상 사진을 확인하였다. 또한 두께가 얇아질수록, 산소 유량이 높을수 록 BTO 박막에서 더 강한 강유전성을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1.서론 1
• 2.이론적 배경 2
• 3.실험 및 측정 4
• 4.실험결과 및 분석 12
• 5.결론 26
• 6.참고문헌 27