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Pb(Zr0.8Ti0.2)O3강유전 음극에서 비대칭 전극구조가 전자 방출 특성에 미치는 영향
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  • Pb(Zr0.8Ti0.2)O3강유전 음극에서 비대칭 전극구조가 전자 방출 특성에 미치는 영향
저자명
박지훈,김용태,윤기현,김태희,박경봉
간행물명
한국세라믹학회지
권/호정보
2002년|39권 1호|pp.92-98 (7 pages)
발행정보
한국세라믹학회
파일정보
정기간행물|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
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기타언어초록

Pb(Zr$_{0.8}$Ti$_{0.2}$)O$_3$강유전체 음극의 상부 전극 크기를 변화시키며(500$mu extrm{m}$~900$mu extrm{m}$)비대칭 전극 구조에서의 전자 방출에 대하여 연구하였다. 펄스 전기장을 가했을 때 나타나는 분극 반전에 의한 전류 밀도는 상부 전극 크기를 감소시킴에 따라 증가하였다. 이것은 비대팅 전극 구조에 의해 강유전체 표면에서 stray-field가 발생하고, stray field가 전극의 모서리 부근의 강유전체 표면 하부에도 분극 반전을 발생시켰기 때문이다. 전기장 전산모사를 통하여 이러한 stay-field의 존재 가능성을 예측할 수 있었고, 분극 반전에 의한 전류 밀도 측정 결과 stray-field가 미치는 거리는 약 11-l4$mu extrm{m}$이었다. 전자방출의 문턱전계는 항전계 의 약 3배인 61-68kV/cm이었으며, 문턱전계가 단순히 강유전체의 항전계에 의해 결정되는 것이 아니라, 강유전 음극의 구조에 의해 결정되는 stray-field의 세기와 stray-field가 미치는 거리에 영향을 받음을 전산모사를 통해 예측할 수 있었다.있었다.

기타언어초록

To investigate the electrode structural effect on the ferroelectric electron emission, the electric field distribution in a 2-dimensional structure was calculated as a function of upper electrode diameter, and the switching charge density and emission charge were measured simultaneously. The simulation of the electric field distribution showed that an asymmetric electrode structure could cause a stray field on the bare surface of the ferroelectric cathode near the edge of upper electrode. The distance of stray field from the electrode edge increased with increasing ferroelectric thickness, but it did not depend on the upper electrode diameter. The switching charge density increased more on the cathode with smaller upper electrode diameter. This was attributed to the stray field on the bare ferroelectric surface near the electrode edge, because the stray field for the asymmetric ferroelectric cathode enhanced polarization switching near the electrode edge. From the switching charge density, the distance of stray field from the electrode edge was calculated as about 11-14${mu}{ extrm}{m}$. The threshold voltage of electron emission was 61-68 kV/cm, which was almost 3 times lager than the coercive voltage. The threshold voltage was not determined just by coercive voltage, but by strength and distance of the stray-field, which largely depended on the geometrical structure of ferroelectric cathode.