수열 합성법에 의해 제조된 BaTiO3 입자구조

초록

나노 분말 BaTiO3는 MLCC(Multi Layer Ceramic Capacitor),BLCC(Boundary Layer Ceramic Capacitor)등의 강유전체 재료로써 널리 사용되어지고 있으며, 그 특성을 향상시키기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 구조적 특성에 있어서 고상법에 의해 제조된 분말과는 달리 수열합성법에 의해 제조된 BaTiO3 나노 분말의 입방정상이 우세한 형태로 존재한다. 이런 현상은 나노 분말의 크기 제한 효과에 의한 것이라고 보고되어지고 있다. 수열 합성에 의해 제조된 분말은 고른 입도 분포와 미립자라는 장점을 가지고 있지만, 상온에서 정방정 보다는 입방정이 우세한 결정구조 때문에 유전율이 떨어지는 문제점이 발생한다. 본 연구는 BaTiO3 나노 분말의 상혼재 현상을 고찰하여, 유전 특성을 향상시키고자 하였다. 상분석을 위하여 Ba(OH)2 8H2O와 비정질 TiO2 xH2O를 사용하여 합성된 BaTiO3를 사용하였으며, 각 시편은 140℃~200℃사이에 20℃의 차이를 두고 합성 하였다. 이들 분말의 결정 크기, 결정의 형태는 SEM 과 TEM을 통하여 조사하였으며, 결정화도와 결정성은 XRD, Raman spectroscopy를 사용하여 분석하였다. 분말의 합성 온도가 올라갈수록 입방정에서 정방정으로 상전이가 일어났으며, 전체적인 분말 크기는 60~80nm로 관찰되었다.