KR20120077401A - 유전체 세라믹 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

결정성이 높고 유전특성이 우수한 유전체 세라믹 및 그 제조방법이 제시된다. 상기 유전체 세라믹의 제조방법은 페로브스카이트형 구조를 가지는 강유전체 화합물의 표면 결함을 감소시키고 결정성을 강화시킴으로써, 유전특성이 향상된 유전체 세라믹을 제공할 수 있다. 상기 유전체 세라믹은 무기 전계발광소자 등을 비롯한 다양한 전자 소자의 절연막 또는 유전막에 적용되어 소자의 효율을 증가시킬 수 있다.

Description

유전체 세라믹 및 그 제조방법{Dielectric ceramic and method of manufacuring the same}
유전체 세라믹 및 그 제조방법이 제시된다.
높은 유전율을 가지는 절연막은 전기기기용, 통신용, 전력용, 인버터용 등의 컨덴서 또는 커패시터의 층간 절연막이나, 압전소자, 초전소자, 전사체 담지용 유전체 등의 막 재료 등으로 널리 쓰인다. 특히 디스플레이 소자 중 무기 전계 발광 소자(inorganic electroluminescence device, 이하 무기 EL이라 함)에서 유전체의 역할은 상당히 중요하다. 무기 EL의 가장 큰 문제인 효율 및 휘도를 향상시킬 수 있는 요소가 유전체 인데, 유전체의 유전율이 높고 손실 탄젠트(loss tangent)가 작으면 소자의 휘도 및 효율을 향상시킬 수 있다.  
또한, 앞에서 언급한 각각의 분야에서 요구되는 절연막의 특징은 여러 가지가 있으며, 최종 제품의 성능은 중간 제조 과정에 의해서도 영향을 받지만, 특히 처음 출발 물질인 유전체 물질의 선택에 의해 좌우된다고 해도 과언이 아닐 만큼 유전체 물질의 자체 특성이 매우 중요하다. 절연막 또는 유전막 형성시 유전체 물질로서 (Ba, Sr)TiO3와 같은 페로브스카이트형 강유전체 물질이 사용되고 있는데, 이러한 강유전체 물질의 자체 특성을 향상시키면 결과적으로 절연막의 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 한 측면은 결정성을 강화시키고 유전특성을 향상시킬 수 있는 유전체 세라믹의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 결정성이 높고, 유전특성이 우수한 유전체 세라믹을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 측면에 따르면,
페로브스카이트형 구조를 가지는 강유전체 화합물 및 플럭스로서 할로겐화물을 포함하는 혼합물을 준비하는 단계;
상기 혼합물을 열처리하는 단계; 및
상기 혼합물을 세정하여 상기 할로겐화물을 제거하는 단계;를 포함하는 유전체 세라믹의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, ABO3 (단, 식 중, A는 Ba, Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na, K 및 희토류 원소로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고, B는 Ti, Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이다)로 표시되는 페로브스카이트형 구조를 가지는 강유전체 화합물을 포함하고, X선 회절 패턴에 있어서 가장 강도가 높은 피크가 2θ로 30.0˚ 내지 35.0˚의 범위에 위치하고, 상기 피크의 반가폭이 0.32˚ 이하인 유전체 세라믹이 제공된다.
상기 유전체 세라믹의 제조방법은 페로브스카이트형 구조를 가지는 강유전체 화합물의 표면 결함을 감소시키고 결정성을 강화시킴으로써, 유전특성이 향상된 유전체 세라믹을 제공할 수 있다.
도 1은 강유전체 화합물의 대표적인 예로서, 티탄산바륨(BaTiO3)의 결정 구조를 나타낸 그림이다.
도 2a 및 도 2b는 실시예 1에서 제조된 BaTiO3 유전체 세라믹의 열처리 전후의 X선 회절 패턴에 대한 분석 결과이다.
도 3a 및 도 3b는 실시예 2에서 제조된 BaTiO3 유전체 세라믹의 열처리 전후의 X선 회절 패턴에 대한 분석 결과이다.
도 4a 및 도 4b는 실시예 3에서 제조된 BaTiO3 유전체 세라믹의 열처리 전후의 X선 회절 패턴에 대한 분석 결과를 각각 도시한 것이다.
도 5는 열처리 온도 변화에 따른 BaTiO3 유전체 세라믹의 결정성 변화를 보여주는 것으로서, 실시예 7-9에서 제조된 BaTiO3 유전체의 X선 회절 패턴에 대한 분석 결과이다.
도 6은 실시예 3에서 열처리 전의 BaTiO3의 SEM 사진이다.
도 7은 실시예 3에서 플럭스로서 NaCl를 사용하여 열처리 후 얻어진 BaTiO3 유전체 세라믹의 SEM 사진이다.
도 8은 실시예 4에서 플럭스로서 NaCl 및 InCl3를 사용하여 열처리 후 얻어진 BaTiO3 유전체 세라믹의 SEM 사진이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유전체 세라믹의 제조방법은 플럭스를 이용한 재열처리 과정을 통하여 유전막의 충전제로 사용하는 강유전체 화합물의 표면 결함을 줄이고 결정성을 강화시킴으로써, 유전 특성이 향상된 유전체 세라믹을 제조하기 위한 것이다. 결정성이 강화된 유전체 세라믹을 이용한 무기 EL의 유전막을 적용할 경우 유전율이 향상되고 손실 탄젠트(loss tangent)를 줄이게 되어 소자의 효율을 증가시킬 수 있게 된다.
손실 탄젠트(loss tangent)는 유전 손실을 나타내는 지표의 하나로, 손실 탄젠트를 결정하는 인자는 이온 이동에 의한 손실, 이온 진동 및 변형에 의한 손실, 전자 분극에 의한 손실, 그리고 재료의 결함 및 열팽창에 의한 손실로 나눌 수 있다. 상기 유전체 세라믹의 제조방법은 재료의 결함을 해소할 수 있는 방법에 해당된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유전체 세라믹의 제조방법은,
페로브스카이트형 구조를 가지는 강유전체 화합물 및 플럭스로서 할로겐화물을 포함하는 혼합물을 준비하는 단계;
상기 혼합물을 열처리하는 단계; 및
상기 혼합물을 세정하여 상기 할로겐화물을 제거하는 단계;를 포함한다.
상기 제조방법에 사용되는 원료물질인 강유전체 화합물은 페로브스카이트(perovskite)형 구조를 갖는 금속 산화물로서 A, B 각 한 개의 양이온과 3개의 산소이온으로 구성되며, 화학식 ABO3 (단, 식 중, A는 Ba, Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na, K 및 희토류 원소로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고, B는 Ti, Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이다)로 표시될 수 있다.
상기 강유전체 화합물의 대표적인 예로서, 티탄산바륨(BaTiO3)의 결정 구조를 도 1에 도시하였다. 도 1을 참조하면, Ba 원자가 정육면체의 모서리에 위치하고, Ti 원자는 체심에, 그리고 O 원자는 면심에 위치한다. 따라서, Ti 원자는 산소 원자가 만드는 정팔면체의 중심에 위치하게 된다. 상전이 온도 이하에서는 Ti 원자와 Ba 원자의 이동이 산소 원자의 이동과 반대로 이루어져 자발분극을 형성하여 강유전상이 된다.
상기 강유전체 화합물은 도 1에서 예시한 BaTiO3에 특별히 한정되는 것은 아니며, A 사이트 원소를 Ba, B 사이트 원소를 Ti로 하고, Ba의 일부를 이종원소로 치환하거나, 및/또는 Ti의 일부를 이종원소로 치환한 화합물을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 상기 강유전체 화합물은 Ba1 - xA1 xTi1 - yB1 yO3 (여기서, A1은 Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na 및 K로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고; B1은 Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고; 0 ≤ x < 1, 0 ≤ y < 1 이다)로 표시되는 티탄산바륨계 페로브스카이트형 화합물일 수 있다.
또한, 전술한 것 외에 CaTiO3, SrTiO3, BaZrO3, CaZrO3 등 다양한 화합물도 사용할 수 있다.
상기 강유전체 화합물의 또 다른 예로서, 납 마그네슘 니오베이트 (lead magnesium niobate, Pb(Mg1 /3Nb2 /3)O3, PMN), 납 니켈 니오베이트 (lead nickel niobate, Pb(Ni1 /3Nb2 /3)O3, PNN), 납 아연 니오베이트(lead zinc niobate, Pb(Zn1/3Nb2/3)O3, PZN) 등과 같은 Pb계 페로브스카이트형 화합물을 사용할 수도 있다.
이들 강유전체 화합물은 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
상기 강유전체 화합물은 수열 합성법, 졸-겔법, 고상 반응법 등의 일반적으로 제조방법으로 합성된 것일 수 있으며, 상기 유전체 세라믹의 제조방법에 필요한 강유전체 화합물의 평균 입경은 특별히 한정되지 않고 최종 제품의 유전막 성능에 따라 필요한 입경을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 강유전체 화합물의 평균 입경은 50 내지 500μm, 보다 구체적으로는 100 내지 400μm, 보다 더 구체적으로는 150 내지 300μm 범위의 것을 사용할 수 있다.
상기 유전체 세라믹을 제조하기 위하여, 우선 강유전체 화합물과 할로겐화물을 포함하는 혼합물을 준비한다.
상기 할로겐화물은 1족 내지 13족 및 란탄족 원소의 할로겐화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나이며, 이들은 이온결합이 풍부하고 유전체 세라믹 제조과정에서 플럭스로 작용하기 때문에, 열처리 후 세척을 통하여 제거되며, 추후 소자의 유전막 제조시에는 반응에 관여하지 않게 된다. 상기 할로겐화물의 구체적인 예로는, NaF, NaCl, MgF2, MgCl2, CaF2, CaCl2, SrF2, SrCl2, BaF2, BaCl2, AlF3, AlCl3, InF3, InCl3, ScF2, ScCl2, YF3, YCl3, LaF3, LaCl3, CeF3, CeCl3, YbF3, YbCl3, NbF3, NbCl3, SmF3, SmCl3, EuF3, EmCl3 등을 들 수 있고, 이들을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. 보다 구체적으로는, 상기 할로겐화물로서 NaCl, InCl3, NaF, BaCl2 등을 사용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, NaCl을 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 NaCl 및 InCl3의 혼합물을 사용할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 강유전체 화합물 및 상기 할로겐화물의 함량비는 부피비로 1:0.3 내지 1:3 일 수 있다. 상기 강유전체 화합물과 할로겐화물의 함량비는, 할로겐화물이 플럭스로서 충분한 효과를 발휘하도록 하여 강유전체 화합물의 결정성을 향상시킬 수 있도록 해준다.
일 실시예에 따르면, 상기 혼합물은 강유전체 화합물과 할로겐화물을 물 또는 알코올 용매 중에서 습식 혼합하여 얻을 수 있다. 습식 혼합을 통하여 혼합물을 준비할 경우, 상기 혼합물을 열처리 하기 전에 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 습식 혼합은 원료 물질을 용매 중에 균일하게 분산시키고, 혼합물을 열처리 하기 전 건조시킴으로써, 용매로 사용된 물 또는 알코올이 증발되면서 할로겐화물이 강유전체 화합물의 1차 입자들 표면에 균일하게 감싸 있는 상태로 건조될 수 있어, 다음 열처리 과정에서 할로겐화물이 강유전체 화합물 1차 입자들 표면에서 균일하게 작용하여 입자들의 결정성을 균일하게 향상시키도록 도와준다.
일 실시예에 따르면, 상기 습식 혼합시 사용되는 용매로는 예를 들어 물, 특히 탈이온수가 사용될 수 있으며, 에탄올, 이소프로필 알코올 등의 알코올도 할로겐화물을 용해시킬 수 있는 것이라면 제한없이 사용가능하다.
습식 혼합된 혼합물의 건조 단계는 70 내지 200 ℃ 범위의 온도에서 진행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 2차 입자의 크기 조절 및 대량 건조 등을 고려하여 100℃ 이하의 진공 분위기 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로는 60 내지 100 ℃ 범위의 온도의, 진공 분위기 하에서 수행될 수 있다. 상기 건조는 약 0.5 ~ 5 시간 동안 행한다.
상기 강유전체 화합물과 할로겐화물의 혼합물이 준비되면, 상기 혼합물을 열처리한다. 열처리 과정에서 할로겐화물이 플럭스로 작용하여 강유전체 화합물의 1차 입자 형상을 보다 부드러운 형태가 되도록 제어함으로써 표면 결함을 감소시키고, 강유전체 화합물의 결정성을 강화시킨다.
일 실시예에 따르면, 상기 열처리 단계는 900 ℃ 이상, 1300 ℃ 미만 범위의 온도에서 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 900 내지 1100 ℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 온도 범위에서 열처리를 하면, 가장 강도가 높은 피크의 반가폭을 줄이면서 결정성을 향상시킬 수 있다. 특히, 900 내지 1100 ℃ 범위의 온도에서 열처리를 할 경우, 가장 강도가 높은 피크의 반가폭을 0.32˚ 이하 범위로 줄일 수가 있다. 상기 열처리는 10분 내지 2시간 동안 행한다.
또한, 상기 열처리 단계를 진공 분위기 하에서 수행할 경우, 열처리 후 강유전체 화합물 표면의 광휘성이 보존되고 표면 상태가 보다 양호하게 나타나 후가공이 필요없다는 점에서 경제적일 수 있다.
이같은 열처리 단계가 끝나면, 상기 혼합물을 세정하여 할로겐화물을 제거한다. 세정시에는 이물질에 의한 오염을 억제하기 위하여 바람직하게는 탈이온수를 사용하는 것이 좋다. 상기 세정 과정을 통하여 혼합물에 포함된 할로겐화물이 제거되고, 최종적으로 결정성이 강화되고, 유전 특성이 향상된 유전체 세라믹이 얻어진다.
상기 제조방법으로 얻어진 유전체 세라믹은 복수의 1차 입자가 응집되어 있는 2차 입자로 구성되며, 상기 1차 입자의 형상은 출발물질인 강유전체 화합물의 1차 입자보다 모서리가 둥글고 부드러운 형태가 형성되어 표면 결함이 감소된다. 또한, 상기 유전체 세라믹은 출발물질인 강유전체 화합물보다 결정성이 강화되어, 유전율이 향상되고 손실 탄젠트가 감소된 것을 후술하는 실시예를 통하여 확인할 수 있다.
상기 제조방법에 의하여 얻어진 유전체 세라믹은 할로겐화물이 제거되어 실질적으로 할로겐화물을 함유하지 않는다. 여기서 말하는 「실질적으로 함유하지 않는다」는 것은, 할로겐화물이 전혀 포함되지 않는 것이 원칙이나, 상기 유전체 세라믹 총 중량을 기준으로 1중량% 이하로 할로겐화물이 불순물로서 포함될 수 있음을 의미한다. 상기 범위 이내라면 할로겐화물이 포함되어 있어도 상기 유전체 세라믹을 이용한 최종 소자의 물성에 전혀 영향을 주지 않는다. 보다 구체적으로는, 상기 상기 할로겐화물은 유전체 세라믹 총 중량을 기준으로 0.001 내지 1 중량%의 범위로 포함되어 있을 수 있다.
이하에서 본 발명의 다른 구현예에 따른 유전체 세라믹에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 유전체 세라믹은, ABO3 (단, 식 중, A는 Ba, Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na 및 K로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고, B는 Ti, Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이다)로 표시되는 페로브스카이트형 구조를 가지는 강유전체 화합물을 포함하고, X선 회절 패턴에 있어서 가장 강도가 높은 피크가 2θ로 30.0˚ 내지 35.0˚의 범위에 위치하고, 상기 피크의 반가폭이 0.32˚ 이하이다.
상기 유전체 세라믹은 복수의 1차 입자가 응집되어 있는 2차 입자로 구성되며, 위에서 서술한 제조방법을 이용하여 제조될 수 있다. 즉, 강유전체 화합물을 모체로 하고, 할로겐화물을 플럭스로 사용하여 열처리한 후 할로겐화물을 제거함으로써 얻어질 수 있다. 상기 유전체 세라믹은 수열 합성법, 졸-겔법, 고상 반응법 등의 일반적인 제조방법에 의하여 제조된 강유전체 화합물보다 1차 입자의 형상이 보다 부드럽고 표면 결함이 감소되고, 결정성이 강화된 것이다.
일 실시예에 따르면, 상기 강유전체 화합물은 Ba1 - xA1 xTi1 - yB1 yO3 (여기서, A1은 Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na 및 K로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고; B1은 Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고; 0 ≤ x < 1, 0 ≤ y < 1 이다)로 표시될 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들면, 상기 강유전체 화합물은 BaTiO3 일 수 있다.
상기 유전체 세라믹은, X선 회절 패턴에 있어서 가장 강도가 높은 피크가 2θ로 30.0˚ 내지 35.0˚의 범위에 위치하고, 상기 피크의 반가폭이 0.32˚ 이하이다. 이러한 피크의 반가폭은, 수열 합성법, 졸-겔법, 고상 반응법 등의 일반적인 제조방법에 의하여 제조된 강유전체 화합물의 경우 0.32˚보다 큰 반가폭을 나타내는 것과 구분된다.
일 실시예에 따르면, 상기 유전체 세라믹은 불순물로서 할로겐화물이 더 포함되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 할로겐화물 불순물은 복수의 1차 입자가 응집되어 있는 2차 입자로 구성된 강유전체 화합물에서, 상기 2차 입자 내에서 상기 복수의 1차 입자들 사이의 계면 부근에 침투되어 있는 형태로 포함될 수 있다.
상기 할로겐화물은 1족 내지 13족 및 란탄족 원소의 할로겐화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나이며, 구체적인 예로는, NaF, NaCl, MgF2, MgCl2, CaF2, CaCl2, SrF2, SrCl2, BaF2, BaCl2, AlF3, AlCl3, InF3, InCl3, ScF2, ScCl2, YF3, YCl3, LaF3, LaCl3, CeF3, CeCl3, YbF3, YbCl3, NbF3, NbCl3, SmF3, SmCl3, EuF3, EmCl3 등을 들 수 있고, 이들 할로겐화물이 단독으로, 또는 2종 이상 혼합되어 포함되어 있을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 강유전체 화합물에 포함된 할로겐화물은 NaCl, InCl3, NaF, BaCl2 등일 수 있으며, 보다 구체적으로는 NaCl, 또는 NaCl 및 InCl3의 혼합물일 수 있다.
불순물로 포함될 수 있는 할로겐화물의 함량은 상기 유전체 세라믹 총 중량을 기준으로 1 중량% 이내이며, 예를 들어 0.001 내지 1 중량%의 범위일 수 있다.
이하에서, 본 발명을 하기 실시예를 들어 예시하기로 하되, 본 발명의 보호범위가 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
유전체 세라믹의 제조
실시예 1-3
평균입경이 각각 150nm (실시예 1), 180nm (실시예 2), 300nm (실시예 3)인 BaTiO3와 플럭스로서 NaCl을 1:1 부피비로 측량하여 탈이온수와 함께 혼합하였다. 상기 혼합물을 진공 오븐을 이용하여 80℃ 온도에서 4시간 동안 건조시켰다. 상기 건조된 혼합물을 진공 퍼니스를 이용하여 1000℃ 온도에서 30분 동안 소성하였다. 소성이 끝난 후, BaTiO3와 NaCl 혼합물을 탈이온수로 세척하여 NaCl을 제거한 뒤, 볼밀을 이용하여 분쇄함으로써 결정성이 강화된 BaTiO3 유전체 세라믹을 제조하였다.
실시예 4-6 : 플럭스 재료 변화를 통한 유전체 세라믹의 제조
플럭스로서 NaCl 및 InCl3를 1:1 부피비로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1 내지 3과 동일한 방법에 따라 실시하여 BaTiO3 유전체 세라믹을 제조하였다.
실시예 7-9 및 비교예 1 : 열처리 온도 변화를 통한 유전체 세라믹의 제조
평균입경이 300nm BaTiO3와 플럭스로서 NaCl을 1:1 부피비로 측량하여 탈이온수와 함께 혼합하였다. 상기 혼합물을 진공 오븐을 이용하여 80℃ 온도에서 4시간 동안 건조시켰다. 상기 건조된 혼합물을 진공 퍼니스를 이용하여 소성 온도를 각각 700℃ (실시예 7), 900℃ (실시예 8), 1100℃ (실시예 9), 및 1300℃ (비교예 1)로 하여 30분 동안 소성하였다. 소성이 끝난 후, 각각의 BaTiO3와 NaCl의 혼합물을 탈이온수로 세척하여 NaCl을 제거한 뒤, 볼밀을 이용하여 분쇄함으로써 결정성이 강화된 BaTiO3 유전체 세라믹을 제조하였다.
유전체 세라믹의 물성 측정
평가예 1: X선 회절 측정
상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 BaTiO3 유전체 세라믹의 열처리 전후의 X선 회절 패턴을 측정하고, 그 결과를 도 2a 내지 도 4b에 나타내었다. 도 2a 내지 도 4b의 X선 회절 패턴에서 가장 강도가 높은 피크는 2θ로 30.0˚ 내지 35.0˚인 범위에 위치하고 있으며, 상기 피크를 기준으로 열처리 전후의 반가폭(FWHM)을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
열처리 전 열처리 후
실시예 1 0.3239 0.3073
실시예 2 0.3286 0.3169
실시예 3 0.3201 0.3128
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 BaTiO3 유전체 세라믹은 열처리 전과 비교할 때 반가폭이 감소되었으며, 모두 0.32˚ 이하의 값을 나타나 결정성이 증가된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 열처리 온도 변화에 따른 BaTiO3 유전체 세라믹의 결정성 변화를 확인하기 위하여, 열처리 전의 BaTiO3 결정과 상기 실시예 7-9 및 비교예 1에서 얻어진 BaTiO3 유전체 세라믹의 열처리 전후의 X선 회절 패턴을 측정하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5에서 보는 바와 같이, 플럭스로 열처리하기 전에는 주된 피크의 반가폭이 0.3250˚인 반면, 열처리 온도가 700℃, 900℃, 1100℃로 높아짐에 따라 반가폭이 각각 0.3241˚, 0.3169˚, 0.3098˚로 감소하면서, 피크의 강도가 증가한 것으로 보아 결정성이 향상되었음을 알 수 있다. 특히, 열처리 온도가 900℃ 이상에서는 주된 피크의 반가폭이 0.32˚ 이하로 매우 높은 결정성을 나타내었다. 그러나, 플럭스의 열처리 온도를 1300℃로 한 경우에는 응집(aggregation)이 심하게 일어나 X선 회절 패턴 측정이 불가능하여 도 5에 포함시킬 수 없었다.
평가예 2: SEM 분석
BaTiO3 유전체 세라믹의 입자 형태를 분석하기 위하여, 상기 실시예 3 및 6에서 제조한 BaTiO3 유전체 세라믹을 전자주사현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)으로 분석하고, 그 결과를 도 6 내지 8에 나타내었다. 도 6은 열처리 전의 BaTiO3의 SEM 사진이고, 도 7은 실시예 3에서 플럭스로서 NaCl를 사용하여 열처리 후 얻어진 BaTiO3 유전체 세라믹의 SEM 사진이고, 도 8은 실시예 4에서 플럭스로서 NaCl 및 InCl3를 사용하여 열처리 후 얻어진 BaTiO3 유전체 세라믹의 SEM 사진이다.
도 6 내지 8에서 보는 바와 같이, 열처리 전에 원료로 사용한 BaTiO3는 표면이 각진 형태의 형상을 보이고, 실시예 3 및 4에서 얻은 BaTiO3 유전체 세라믹은 입자들 표면이 부드러운 형태를 보이고 있음을 알 수 있다.
상기 결과로부터, 본 발명의 일 구현예에 따른 유전체 세라믹의 제조방법은 플럭스 처리 전의 강유전체 화합물의 표면 결함을 감소시키고, 결정성을 증가시킴을 알 수 있다.
평가예 3: 성분 분석
실시예 3에서 제조한 BaTiO3 유전체 세라믹의 경우, 유도결합플라즈마 발광광도계(Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometer, ICP-AES)를 이용하여 성분을 분석한 결과 Na가 0.037wt%인 것으로 검출되었다. 또한, Na 성분에 대응하는 양만큼 Cl 성분도 존재하는 것으로 판단된다. 이를 통하여, 일부 할로겐화물이 제조과정에서 세척을 통하여 완전히 제거되지 못하고, BaTiO3 유전체 세라믹의 1차 입자들 사이에 흡착되어 불순물로 남아 있을 수 있음을 알 수 있다.
평가예 4: 유전 특성 분석
상기 실시예 1-3에서 제조한 유전체 세라믹의 유전 특성을 분석하기 위하여 아래와 같이 테스트 소자를 제작하였다.
상기 실시예 1-3에서 제조한 유전체 세라믹 6g, 폴리비닐 부티랄 1.8g 및 유기용매 8.2g을 충분히 혼합하여 유전체 페이스트를 제조하고, 스핀코팅에 의해 유전체 페이스트를 소정의 두께로 성형하여 유전막을 성형하였다. 유전막의 두께는 하기 표 2에 나타내었다. 상기 유전막의 양면에 상부전극으로 Al을, 하부전극으로 ITO을 증착하여 테스트 소자를 제조하였다.
상기 제조된 테스트 소자의 유전 특성을 분석하기 위하여, LCR 미터를 사용하여 1 kHz, 1 볼트의 조건하에, -55 내지 155 ℃의 온도 범위에서, 유전율 및 유전 손실 tan δ를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 여기서, 유전율 및 유전 손실의 변화를 비교하기 위하여, 상기 실시예 1 내지 3에서 원료로 사용한 BaTiO3를 이용하여 제조한 테스트 소자를 각각 비교예 3 내지 5로 표시하였다.
두께
(μm)
전기용량
(nF)
저항
(Kohm)
e0A/d 유전율
Cp/C0
1/RpwC0 Tan δ
비교예 3 3.24 25.84 51.79 2.73E-10 94.60 11.2563 0.118988
실시예 1 3.3 28.35 82.27 2.68E-10 105.71 7.2172 0.068272
비교예 4 3 27.27 80.56 2.95E-10 85.05 14.8946 0.175126
실시예 2 3 25.9 102.9 2.95E-10 92.44 6.7004 0.072483
비교예 5 2.5 29.31 111.3 3.54E-10 71.44 4.3714 0.061189
실시예 3 2.7 29.31 111.3 32.8E-10 89.42 4.3648 0.048812
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 상기 실시예 1 내지 3의 유전체 세라믹을 적용한 테스트 소자는 유전율이 향상되고, 유전 손실 tan δ가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이는 앞에서 언급한 바와 같이 BaTiO3 유전체 세라믹의 결함이 감소된 것을 의미한다.
이와 같이, 일 구현예에 따른 유전체 세라믹의 제조방법에 의하여 할로겐화물을 플럭스로 이용하여 열처리여 얻어진 유전체 세라믹은 결함이 감소되고, 결정성이 증가되어 유전막으로 사용 시 그 특성을 최대화할 수 있다. 특히, 상기 유전체 세라믹을 무기 EL 소자에 적용할 경우 손실 탄젠트(loss tangent) 값을 감소시킴으로써 소자의 효율을 증가시킬 수 있게 되며, 기타 전자 소자에 절연막 또는 유전막으로 적용될 경우 고주파수에서의 특성 평가 시 손실 탄젠트 값이 우수함으로 인해 많은 소자의 효율이 증가될 수 있을 것으로 판단된다.

Claims (23)

  1. 페로브스카이트형 구조를 가지는 강유전체 화합물 및 플럭스로서 할로겐화물을 포함하는 혼합물을 준비하는 단계;
    상기 혼합물을 열처리하는 단계; 및
    상기 혼합물을 세정하여 상기 할로겐화물을 제거하는 단계;
    를 포함하는 유전체 세라믹의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강유전체 화합물은 ABO3 (단, 식 중, A는 Ba, Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na 및 K로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고, B는 Ti, Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이다)로 표시되는 유전체 세라믹의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강유전체 화합물은 Ba1 - xA1 xTi1 - yB1 yO3 (여기서, A1은 Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na 및 K로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고; B1은 Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고; 0 ≤ x < 1, 0 ≤ y < 1 이다)로 표시되는 유전체 세라믹의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 강유전체 화합물은 BaTiO3인 유전체 세라믹의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 강유전체 화합물은 평균 입경이 50 내지 500μm인 유전체 세라믹의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 할로겐화물은 1족 내지 13족 및 란탄족 원소의 할로겐화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 유전체 세라믹의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 할로겐화물은 NaF, NaCl, MgF2, MgCl2, CaF2, CaCl2, SrF2, SrCl2, BaF2, BaCl2, AlF3, AlCl3, InF3, InCl3, ScF2, ScCl2, YF3, YCl3, LaF3, LaCl3, CeF3, CeCl3, YbF3, YbCl3, NbF3, NbCl3, SmF3, SmCl3, EuF3 및 EmCl3 로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 유전체 세라믹의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 할로겐화물은 NaCl인 유전체 세라믹의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 할로겐화물은 NaCl 및 InCl3의 혼합물인 유전체 세라믹의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 강유전체 화합물 및 상기 할로겐화물의 함량비는 부피비로 1:0.3 내지 1:3인 유전체 세라믹의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 강유전체 화합물과 할로겐화물을 물 또는 알코올 용매 중에서 습식 혼합하여 얻어지는 유전체 세라믹의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 혼합물을 열처리 하기 전에, 상기 혼합물을 건조시키는 단계를 더 포함하는 유전체 세라믹의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 건조 단계는 100℃ 이하의 진공 분위기 하에서 수행되는 유전체 세라믹의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 건조 단계는 50 내지 100 ℃ 범위의 온도에서 수행되는 유전체 세라믹의 제조방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 열처리 단계는 700 ℃ 이상, 1300 ℃ 미만 범위의 온도에서 수행되는 유전체 세라믹의 제조방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 열처리 단계는 900 내지 1100 ℃ 범위의 온도에서 수행되는 유전체 세라믹의 제조방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 열처리 단계는 진공 분위기 하에서 수행되는 유전체 세라믹의 제조방법.
  18. ABO3 (단, 식 중, A는 Ba, Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na 및 K로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고, B는 Ti, Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이다)로 표시되는 페로브스카이트형 구조를 가지는 강유전체 화합물을 포함하고,
    X선 회절 패턴에 있어서 가장 강도가 높은 피크가 2θ로 30.0˚ 내지 35.0˚의 범위에 위치하고, 상기 피크의 반가폭이 0.32˚ 이하인 유전체 세라믹.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 강유전체 화합물은 Ba1 - xA1 xTi1 - yB1 yO3 (여기서, A1은 Pb, Sr, Bi, Ca, Mg, Na 및 K로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고; B1은 Zr, Nb, Ta, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cr 및 Mg 으로부터 선택되는 1종 이상의 원소이고; 0 ≤ x < 1, 0 ≤ y < 1 이다)로 표시되는 유전체 세라믹.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 강유전체 화합물은 BaTiO3 인 유전체 세라믹.
  21. 제18항에 있어서,
    불순물로서 할로겐화물이 더 포함되어 있는 유전체 세라믹.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 할로겐화물은 상기 유전체 세라믹 총 중량을 기준으로 0.001 내지 1 중량%의 범위로 포함되는 유전체 세라믹.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 강유전체 화합물은 복수의 1차 입자가 응집되어 있는 2차 입자로 구성되고, 상기 할로겐화물은 상기 2차 입자 내에서 상기 복수의 1차 입자들 사이의 계면 부근에 침투되어 있는 유전체 세라믹.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110962A (ko) * 2014-01-21 2016-09-23 에프코스 아게 유전체 조성물과 유전체 소자와 전자부품 및 적층 전자부품
KR20170016805A (ko) * 2015-08-04 2017-02-14 티디케이가부시기가이샤 반도체 자기 조성물 및 ptc 서미스터

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102795854B (zh) * 2012-08-28 2013-12-11 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种高功率密度压电陶瓷材料及其制备方法
TWI550923B (zh) * 2014-05-30 2016-09-21 佳能股份有限公司 壓電材料、壓電元件、壓電元件的製造方法和電子器件
JP6402652B2 (ja) * 2015-03-05 2018-10-10 Tdk株式会社 誘電体組成物および電子部品
CN112028622A (zh) * 2020-08-31 2020-12-04 华南理工大学 一种将硬团聚大颗粒BaTiO3转变为纳米及亚微米级颗粒的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0377123B2 (ko) * 1986-05-30 1991-12-09 Ube Industries
KR100743413B1 (ko) * 2000-10-16 2007-07-30 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 복합 금속 산화물 분말의 제조 방법
US9005568B2 (en) * 2004-08-13 2015-04-14 Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Process for production of powder of perovskite compound
JP2008074693A (ja) * 2006-08-23 2008-04-03 Denso Corp 異方形状粉末及びその製造方法、結晶配向セラミックスの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110962A (ko) * 2014-01-21 2016-09-23 에프코스 아게 유전체 조성물과 유전체 소자와 전자부품 및 적층 전자부품
KR20170016805A (ko) * 2015-08-04 2017-02-14 티디케이가부시기가이샤 반도체 자기 조성물 및 ptc 서미스터

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