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강유전체 박막의 최근 동향

전문가 제언: ○ 강유전체는 전자부품 및 소자 산업 등 다양한 분야에 오랜 기간 동안 이용되어 온 재료이다. 이것은 강유전체 재료가 가지는 많은 특성에 기인한다. 벌크재료에서 후막, 박막, 나노 구조에 대한 강유전체의 물리적 특성을 규명하고 이를 각 소재 및 소자에 응용하기 위한 연구가 진행되어 왔다.

○ 강유전체의 주요 특성인 압전성, 초전도성, 고유전율, 분극반전특성, 전기광학특성 등이다. 그러나 박막 강유전체 물질은 벌크재료와 다른 현상이 나타나며, 관찰된 현상은 강유전체 물질뿐만 아니라 기판, 전극, 계면 효과까지 고려하여 해석하여야 하기 때문에 이를 위한 새로운 연구와 기법이 필요하게 되었다.

○ 강유전체 박막이 응용되는 분야로는 크게 3가지가 있으며 마이크로 시스템, 메모리 및 고주파 전기부품 등이다. 이 중에서도 고주파소자 및 비휘발성 메모리에 대한 관심이 많으며, 그 외 센서, 액추에이터 응용, 마이크로파 회로에 관련된 응용연구도 많이 이루어지고 있다.

○ 강유전성과 강자성을 동시에 나타내는 것을 다강체(multiferroics)라 하며 현재 이에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 성질을 보이는 물질은 드물게 발견되고 있으나 주로 페로브스카이트 구조의 다강체가 연구되어 있다. 최근 연구는 새로운 물질의 합성, 제일원리계산 및 해석, 자발분극 크기 및 강자성 구역벽 사이의 상관관계 등이다.

○ 강유전체 메모리는 일반적으로 FRAM, FeRAM이라 부르며 비휘발성 메모리이면서 데이터의 판독과 기록이 고속으로 수행되고 저전압, 저소비 전력인 것이 특징이다. 향후 이 제품은 용량이 크게 되고 가격이 내려간다면 응용분야가 확대될 것으로 기대하고 있다. 메모리 시장의 효과는 매우 크기 때문에 관련업계와 관련 부처의 협력이 필요하며, 이 자료는 관련 연구인들에 참고가 된다고 사료된다.

저자: Masanori OKUYAMA
자료유형: 학술정보