0.05pb($Sn_{0.5}Sb_{0.5}O_3-xPbTiO_3-yPbZrO_3$계에서 PT/PZ비 변화에 따른 전기적 특성

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본 연구에서는 modified PZT계에서 PT/PZ비 변화에 따른 결정 구조 및 전기적 특성을 조사하였다. 0.05Pb$(Sn_{0.5}Sb_{0.5})O_3＋xPbTiO_3＋yPbZrO_3$＋0.4Wt% $MnO_2$(x＋y= 0.95)계에서 PT/PZ비를 0.50/0.45에서 0.l1/0.84로 변화시킨 조성을 $1250^{circ}C$에서 2시간 소결하여 이의 미세구조 및 결정구조를 분석하였고, 유전, 압전, 초전 특성 그리고 적외선 센서로의 응용을 위해 적외선에 대한 감도를 조사하였다. PT/PZ비가 0.50/0.45에서 0.l1/0.84로 PT에 비해 PZ량이 상대적으로 증가됨에 따라 전체적으로 소결밀도가 7.52g/$ extrm {cm}^3$에서 7.82g/$ extrm {cm}^3$의 값으로 증가되는 경향을 나타내었으나 분극처리 후의 유전상수는 1147에서 193으로 감소되었고, 전 조성범위에서 1 % 이하의 낮은 유전손실값을 나타내었다. PT/PZ비가 1에 근접할수록 $K_{p}$ 값이 증가되었으며, PT/PZ가 0.45/0.50인 경우 48.2 %로 가장 큰 $K_p$값을 나타내었으나, 초전계수는 PT/PZ비가 0.l1/0.84에서 0.0541 C/$m^2$K로 가장 큰 값을 나타내었다. 동 시편를 두께 100 um로 박판 가공하여 TO-5 package에 적용시켜 적외선에 대한 감도 특성을 측정한 결과 1.5 V의 높은 값을 나타내어 초전형 적외선 센서 소자로서 적합하였다.

기타언어초록

The effects of PT/PZ ratio variations in a modified PZT system on crystal structure and electrical properties were studied. $0.05Pb(Sn_{0.5}Sb_{0.5})O_3＋xPbTiO_3＋yPbZrO_3$＋0.4Wt% $MnO_2$(＝0.55PSS＋0.11PT＋0.84PZ＋0.4wt%$MnO_2$ ; x＋y=0.95) systems with variations of PT/PZ from 0.50/0.45 to 0.l1/0.84 were sintered at $1250^{circ}C$ for 2 hr, and then sintering density, crystal structure, dielctric, piezoelectric, pyroelectic and voltage responsity to infrared were investigated. Sintering density was increased from 7.52g/$ extrm {cm}^3$ to 7.82g/$ extrm {cm}^3$ with increasing PZ content. Dielectric constants at 1 KHz were decreased from 1147 to 193 with variation of PT/PZ from 0.50/0.45 to 0.l1/0.84 after poling of $4 KV_{DC}$/mm at $140^{circ}C$ for 20 minutes. All Dielectric losses at 1 KHz were less than 1 % in all specimens. $K_{p}$ was increased near to 1 of PT/PZ, and maximun value of 48.2 % was .at 0.45/0.50. Pyroelectric coefficient of PT/PZ with 0.l1/0.84 was maximun value, 0.0541 C/$m^2$K, and voltage responsity to infrared was 1.5 V.

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