350 руб
Журнал «Наноматериалы и наноструктуры - XXI век» №4 за 2013 г.
Статья в номере:
Влияние межфазных границ и нановключений оксида свинца на структурные и сегнетоэлектрические свойства тонких пленок PZT
Ключевые слова: перовскит микроструктура композиционная пленка нановключения оксида свинца механизмы зарождения температуры отжига
Авторы:
И.П. Пронин - к.ф-м.н., ст. науч. сотрудник, Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе (Санкт-Петербург). Е-mail: Petrovich@mail.ioffe.ru Е.Ю. Каптелов - к.ф-м.н., ст. науч. сотрудник, Физико-технический институтим. А.Ф.Иоффе (Санкт-Петербург). Е-mail: Kaptelov@mail.ioffe.ru С.В. Сенкевич - к.ф-м.н., науч. сотрудник, Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе (Санкт-Петербург). Е-mail: SenkevichSV@mail.ioffe.ru В.П. Пронин - к.ф-м.н., доцент, Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург). Е-mail: thphys@herzen.spb.ru О.Н. Сергеева - к.ф.-м.н., вед. инженер, Тверской государственный университет. Е-mail: O_N_Sergeeva@mail.ru А.А. Богомолов - д.ф.-м.н., профессор, Тверской государственный университет. Е-mail: p000717@tversu.ru
Аннотация:
Рассмотрены особенности кристаллизации тонких свинец содержащих пленок Pb(Zr,Ti)O3, сформированных по двухстадийной технологии при ВЧ-магнетронном осаждении на «холодную» Pt/SiO2/Si подложку при последующем температурном отжиге. Установлено, что микроструктура композиционных пленок PZT-PbO зависит от концентрации и геометрии нановключений оксида свинца в объеме пленки.
Страницы: 21-29
Список источников

  1. Shirane B.G., Takeda A.Phase transitions in solid solutions of PbZrO3 and PbTiO3(I). Small concentrations of PbTiO3 // J. Phys. Soc. Jpn. 1952. V. 7. P. 5-11.
  2. Окадзаки К.Технология керамических диэлектриков. М.: Энергия, 1976. 336 с.
  3. Krupanidhi S.B., Roy D., Maffei N., Peng C.J.Pulsed excimer laser deposition of ferroelectric thin films // Integrated Ferroelectrics. 1992. V. 1. P. 253-268.
  4. Suu K., Masuda T., Nishioka Y., Tani N.Process stability control of Pb(Zr,Ti)O3ferroelectric thin film sputtering for FRAM application // Proceedings of the Eleventh IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectrics (ISAF XI-98). Montreux, Switzerland. August 24-27, 1998. P. 19-22.
  5. Klee M., de Veirman A., Taylor D.J., Larsen P.K. Structure-property relations in polycrystalline titanate thin films // Integrated Ferroelectrics. 1994. V. 4, is. 3. P. 197-206.
  6. Ijima K., Takayama R., Tomita Y., Ueda I. Preparation of c-axis oriented PbTiO3 thin films and their crystallographic, dielectric, and pyroelectric properties. // J. Appl. Phys. 1986. V. 60. P. 2914-2919.
  7. Spierings G.A.C., Van Zon J.B.A., Larsen P.K., Klee M.Influence of platinum-based electrodes on the microstructure of sol - gel and MOD prepared lead zirconate titanate films // Integrated Ferroelectrics. 1993. V. 3. P. 283-292.
  8. Yamakawa K., Arisumi O., Okuwada K., Tsutsumi K., Katata T. Development of stable PZT sputtering process using ex-situ crystallization and PZT/Pt interface control technique // Proceedings of the Eleventh IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectrics (ISAF XI-98). Montreux, Switzerland. August 24-27, 1998. P. 159-162.
  9. АфанасьевВ.П., МосинаГ.Н., ПетровА.А., ПронинИ.П., СорокинЛ.М., ТаракановЕ.А.Особенностиповеденияконденсаторныхструктур на основе пленок цирконата-титаната свинца с избытком оксида свинца // Письма в ЖТФ. 2001. Т. 27, № 11. C. 56-63.
  10. Пронин И.П., Каптелов Е.Ю., Сенкевич С.В., Климов В.А., Зайцева Н.В., Шаплыгина Т.А., Пронин В.П., Кукушкин С.А. Особенности кристаллизации поликристаллических тонких пленок PZT, сформированных на подложке Si/SiO2/Pt // ФТТ. 2010. Т. 52, вып. 1. С. 124-128.
  11. Kholkin A.L., Brooks K.G., Taylor D.V., Hiboux S., Setter N. Self-polarization effect in Pb(Zr,Ti)O3 thin films // Integrated Ferroelectrics.1998. V. 22. P. 525-533.
  12. Пронин И.П., Каптелов Е.Ю., Тараканов Е.А., Шаплыгина Т.А., Афанасьев В.П. Самополяризация и миграционная поляризация в тонких пленках цирконата-титаната свинца // ФТТ. 2002. Т. 44. C. 739-744.
  13. Гущина Е.В., Анкудинов А.В., Делимова Л.А., Юферев В.С., Грехов И.В. Микроскопия сопротивления растекания поликристаллических и монокристаллических сегнетоэлектрических пленок // ФТТ. 2012. Т. 54. Вып. 5. С. 944-946.
  14. Богомолов А.А., Сергеева О.Н., Киселев Д.А., Пронин И.П., Афанасьев В.П. Пиро- и фотоотклик в конденсаторных структурах на основе тонких пленок ЦТС // ФТТ. 2006. Т. 48. Вып. 6. С. 1123-1126.
  15. Делимова Л.А., Юферев В.С., Грехов И.В., Петров А.А., Федоров К.А., Афанасьев В.П.Тонкопленочный конденсатор M/Pb(ZrTi)O3/M как поляризационно-чувстви­тельный фотоэлемент // ФТТ. 2009. Т. 51. Вып. 6. С. 1149-1153.
  16. Яффе Б., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлектрическая керамика. М.: Мир, 1974. 288 с.
  17. YanL., LiJ., CaoH., ViehlandD.Lowsymmetryphase in Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 epitaxial thin films with enhanced ferroelectric properties // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. 262905 (3 pages).
  18. Noheda B., Cox D.E. Bridging phases at the morphotropic boundaries of lead oxide solid solutions // Phase transitions. 2006. V. 79, № 1-2. Р. 5-20.
  19. Preston K.D., Haertling G.H. Microstructural investigation of acetate - derived PLZT films // Integrated Ferroelectrics. 1992. V. 1. P. 89-98.
  20. Воротилов К.А., Жигалина О.М., Васильев В.А., Сигов А.С. Особенности формирования кристаллической структуры цирконата-титаната свинца в системах Si−SiO2−Ti(TiO2)−Pt−Pb(ZrxTi1−x)O3 // ФТТ. 2009. Т. 51, вып. 7. С. 1268-1271.
  21. Хмеленин Д.Н., Жигалина О.М., Воротилов К.А., Лебо И.Г. Кристаллизация пленок цирконата-титаната свинца с помощью лазерного отжига // ФТТ. 2012. Т. 54, вып. 5. С. 939-941.
  22. Willems G.J., Wouters D.J., Maes H.E. Nucleation and orientation of sol - gel PZT films on Pt electrodes // Integrated Ferroelectrics. 1997. V. 15. P. 19-28.
  23. КвятковскийО.Е.Частноесообщение. 2010.
  24. Mardare C.C., Joanni E., Mardare A.I., Fernandes J.R.A., de Sá C.P.M., Tavares P.B. Effects of adhesion layer (Ti or Zr) and Pt deposition temperature on the properties of PZT thin films deposited by RF magnetron sputtering // Appl. Surf. Sci. 2005. V. 243. P. 113-124.
  25. Пронин В.П., Сенкевич С.В., Каптелов Е.Ю., Пронин И.П. Особенности формирования перовскитовой фазы в тонких поликристаллических пленках Pb(Zr,Ti)O3// Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2010. № 9. С. 1-6.