일반기술

페로브스카이트형 구조 산화물의 단결정 성장 방법

압전 단결정은 기존의 압전 다결정체에 비하여 압전상수(d33)는 3 배정도, 전기기계결합계수(k332)는 2 배 정도 높다. 이러한 우수한 압전 단결정들은 각종 센서, 액츄에이터(Actuator), 정밀 측정 및 제어 기기, ultrasonic transducer를 이용한 각종 의료 기기 시스템과 수중 음파탐지기 등의 각종 첨단 기기에 적용될 수 있으며, 기존의 다결정체 압전 부품을 단결정 압전 부품으로 대체하면 전체 기기의 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 우수한 특성을 보이는 압전 단결정들은 주로 페로브스카이트형 구조를 가지며, 일반적인 단결정 성장법으로는 제조가 어렵다. 본 기술은 우수한 특성을 가지는 페로브스카이트형 구조 압전 단결정을 대량 생산할 수 있는 기술이며, 기존의 단결정 성장법보다 제조가 단순하여 제조원가를 1/3 이상 낮출 수 있다본 기술에 의한 단결정 성장 방법은, 특별한 장치가 필요 없이도 일반적인 열처리 공정을 통하여 페로브스카이트형 구조 산화물 (순수한 티탄산바륨 단결정, 고용체 조성의 티탄산바륨 단결정, PZT 단결정, 고용체 조성의 PZT 단결정들, PMN-PT 단결정과 고용체 조성의 PMN-PT) 단결정들을 대량 생산할 수 있다. 또한, 단결정 제조의 재현성이 높으며, 단결정 내부에 조성구배가 있는 단결정을 제조할 수 있으며, 단결정내부의 기공률, 기공크기와 모양을 조절할 수 있으며, 복잡한 형태의 단결정을 어려운 단결정 가공공정을 거치지 않고 제조할 수 있다. 본 기술로 제조된 압전 및 강유전체 단결정들은 각종 전자 부품의 핵심 소재로 활용될 수 있고, 새로운 응용 부품 개발을 가능하게 한다.