졸-겔공정을 이용하여 SiO2 및 TEOS에 유기 고분자로서 PDMS가 도입된 PDMS/SiO2 xerogel을 제조하고 촉매로서 HCI과 NH4OH를 이용한 2 step acid/base catalyzed공정에 의해 SiO2 및 PDMS/SiO2 xerogel의 기공 크기 및 분포를 제어하였다. 촉매로서 HCl이 첨가된 SiO2 및 PDMS/SiO2 xerogel에서 PH는 2.3~2.5, gel화 시간 12~13일, xerogel의 모양은 Pellet형태를 나타내나 HCl/NH4OH 몰비가 증가하면 pH 및 gel화 시간은 급격히 감소하고 xerogel의 모양도 pellet형과 column형으로 뚜렷하게 구분된다. 이는 반응의 최종용액이 산성이면 가수분해속도가 축합속도보다 빠르게 진행되어 9el화에 오랜 시간이 소요되어 pellet형의 Xerogel이 되나 약산성에서는 축합속도가 가수분해속도보다 빠르게 되어 gel화 시간은 빨라지고 column형의 xerogel이 되기 때문이다 SiO2 및 PDMS/SiO2, xerogel의 표면적 및 평균기공크기는 HCl/NH4OH 몰비가 증가함에 따라 각각 400→600(m2/g)과 15→28Å 으로 변화하고 단일 기공크기분포를 갖는다. 이는 초기에 HCl에 의해 가수분해된 종이 NH4OH에 의해 축합속도가 촉진되어 silica의 골격구조가 낮은 온도에서 규칙적으로 형성되고 열처리에 의해 균일한 기공으로 되었기 때문이다.

본 연구에서는 졸-겔공정에 의해 금속 alkoxide용액을 이용하여 강유전성 PMN분말 및 박막을 제조하였다. PMN박막은 dip coating 방법으로 Pt가 피복된 Si 기판 위에 제조하였다. 열처리에 따른 gel 분말의 유기물 분해거동과 제조된 분말 및 박막의 열처리 온도변화에 따른 결정상 발달과정을 열분석, 적외선 및 Rarnan 분광분석과 X-선회절분석을 통하여 규명하였다 또한 과잉의 PbO와 MgO 첨가가 PMN박막의 Perovskite 결정상 생성에 미치는 영향을 고찰하였다. Pt가 피복된 Si기판 위에 5회 코팅으로 제조된 PMN박막의 820˚C에서 1분간 열처리 후 두께는 약 3000 이였다 PMN 박막 제조시, 15% 과잉의 PbO를 첨가하고 1분간 820˚C에서 열처리한 경우에 단일상의 Perovskite상을 얻을 수 있다. 고상반응에서와 같이 액상반응인 sol-gel공정에서도 과잉의 MgO (10mo1% ) 첨가가 Perovskite상의 생성을 증가시키는 것을 확인하였다 Pt가 피복된 Si기판 위에 제조된 PM N박막을 820˚C에서 1분간 열처리하였을 경우에 제조된 PM N박막의 유전상수 값과 손실계수는 10kHz주파수에서 각각 2200~2700 및 -0.33의 값을 나타내었다.