V₂O₅의 첨가가 (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄의 마이크로파 유전특성에 미치는 영향

Effect of V₂O₅ Addition on Microwave Dielectric Properties of (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄

(Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄의 소결온도를 저하시키고 품질계수 향상의 목적으로 첨가한 V₂O₅가 다른 donor형태의 화합물과 달리 품질계수의 저하를 가져오는 원인을 Ta₂O₅가 첨가된 (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄와 미세 구조변화, 전기전도도, 산화상태의 관점에서 비교 분석하였다. 일반적으로 donor형태의 화합물의 첨가는 (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄의 산소공공의 농도를 감소시켜 품질계수의 증가를 가져오는 것으로 알려져 있다. V₂O₅의 첨가의 경우는 액상소결에 의한 결정입계상 존재, 섬유상 형태의 V₂O₅-TiO₂rich 이차상 형성 및 Vanadium 이온의 산화상태 불안정에서 기인된 산소공공의 농도 증가가 복합적으로 (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄의 품질계수 저하 요인으로 작용하였다.

The effect of V₂O₅, a donor-type dopant on the degradation of quality factor of (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄was compared with Ta₂O₅ doped (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄ in terms of microstructure, electrical conductivity, and oxidation state of the dopant. It is well known that the addition of the donor type species such as Ta₂O₅,Nb₂O₅, Sb₂O₅, WO₃, increases the quality factor of (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄due to decrease the oxygen vacancy concentration. Unlike other dopants, however, the addition of V₂O₅ decreased the quality factor. The degradation of quality factor of (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄was resulted from the formation of grain boundary phase and V₂O₅rich fiber shaped secondary phase, and the increasing the oxygen vacancy concentration due to unstability of oxidation state of vanadium ions in (Zr₀.₈,Sn₀.₂)TiO₄ceramic.c.