А.С. Елшин - стажер-исследователь, Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики. E-mail: elshin_andrew@mail.ru Н.Ю. Фирсова - стажер-исследователь, Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики. E-mail: natfirsova@gmail.com Е.Д. Мишина - д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики. E-mail: mishina_elena57@mail.ru О.М. Жигалина - стажер-исследователь, Институт кристаллографии РАН им. А.В. Шубникова. E-mail: zhigal@ns.crys.ras.ru Д.А. Абдуллаев - стажер-исследователь, Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики Д.А. Киселёв - к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, НИТУ «МИСиС» (Москва)

Произведен подбор оптимальных параметров процесса отжига для формирования локальных сегнетоэлектрических областей в тонких аморфных пленках Рb(Zr0,54Ti0,46)О3+10%PbO (ЦТС) с помощью фемтосекундного лазерного излучения ближнего ИК-диапазона. Предложена методика диагностики процесса кристаллизации, основанная на генерации второй оптической гармоники. Показано что распределение сегнетоэлектрической фазы может быть легко получено с использованием нелинейно-оптической микроскопией.

 

1. Воротилов К.А., Сигов А.С., Романов А.А., Машевич П.Р. Формирование сегнетоэлектрических наноструктур для нового поколения устройств микро- и наноэлектроники // Наноматериалы и наноструктуры. 2010. № 1. С. 45−53.
2. Kim J.K., Kim J‑H., Kim J. Effects of Annealing Sequences on Ferroelectric Properties of Nb-Doped Bismuth Titanate Thin Films // Journal of the Korean Physical Society. 2003. V. 42. Р. 1130−1133.
3. Li Ai‑D., Wu D., Ling H‑Q., Wang M., Liu Z., Ming N. Different growth behavior of SrBi2Ta2O9 ferroelectric films under conventional and rapid annealing processing by metalorganic decomposition // Journal of Crystal Growth. 2002. V. 235. № 1−4. Р. 394−400.
4. Zai M.H.M., Akiba A., Goto H., Matsumoto M., Yeatman E.M. Highly (111) oriented lead zirconatetitanate thin films deposited using a non-polymeric route // Thin Solid Films. 2001. V. 394. № 1−2. Р. 96−100.
5. Wang Z., Chen Y., Otsuka Y., Zhu M., Cao Z., Kokawa H. Crystallization of ferroelectric lead zirconatetitanate thin films by microwave annealing at low temperatures // Journal of the American Ceramic Society. 2011. V. 94.№ 2. Р. 404−409.
6. 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// Физика твердого тела. 2009.Т. 51. № 7.
7. Zhu Y., Zhu J., Song Y.J., Desu S.B. Laser-assisted low temperature processing of Pb(Zr,Ti)O3 thin film // Applied Physics Letters. 1998. V. 73. № 14. Р. 1958−1960.
8. Choi C.H., Lee J., Park B.H., Noh T.W. Asymmetric switching and imprint in (La,Sr)CoO3 / Pb(Zr,Ti)O3 / (La,Sr)CoO3 heterostructures // Integrated Ferroelectrics. 1997. V. 18. Р. 39−48.
9. Grossmann M., Lohse O., Scheller T., Bolten D., Boettger U., Contreras J.R., Kohlstedt H., Waser R. Imprint in ferroelectric Pb(Zr,Ti)O3 thin films with thin SrRuO3 layers at the electrodes // Integrated Ferroelectrics. 2001. V. 37. Р. 205−214.
10. Maiwa H., Ichinose N., Okazaki K. Preparation and properties of Ru and RuO2 thin film electrodes for ferroelectric thin films // Jpn. J. Appl.Phys. 1994. V. 33. Р. 5223−5226.
11. Pan H.C., Chou C.‑C., Tsai H.‑L. Low-temperature processing of sol-gel derived La0,5Sr0,5MnO3 buffer electrode and PbZr0,52Ti0,48O3 films using CO2 laser annealing // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 83. Р. 3156−3158.
12. Wang Y.‑C., Ahn H., Chuang C.‑H., Ku Y.‑P., Pan C.‑L. Grain-size-related transient terahertz mobility of femtosecond-laser-annealed polycrystalline silicon // ApplPhys B. Lasers and Optics. 2009. V. 97. Р. 181−185.
13. Wang Y.‑Ch., Shieh J.‑M., Zan H.‑W., Pan C.‑L. Near-infrared femtosecond laser crystallized poly-Si thin film transistors // Optics Express. 2007. V. 15. Р. 6982−6987.
14. Nayak B.K., Gupta M.C. Femtosecond-laser-induced-crystallization and simultaneous formation of light trapping microstructures in thin a-Si:H films // Appl. Phys. A. Materials Science & Processing. 2007. V. 89. Р. 663−666.
15. Firsova N.Yu., Mishina E.D., Sigov A.S., Senkevich S.V., Pronin I.P., Kholkin A., Bdikin I., Yuzyuk Yu.I. Femtosecond Infrared Laser Annealing of PZT Films on a Metal Substrate, Ferroelectrics. 2012. V. 433. № 1. Р. 164−169.
16. 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 Особенности кристаллизации поликристаллических тонких пленок PZT, сформированныхна подложке Si/SiO2/Pt // Физика твердого тела. 2010. Т. 52. № 1. С. 124−128.
17. Фирсова Н.Ю., Елшин А.С., Марченкова М.А., Болотов А., Ивановидр М.С. Переключаемость перовскитных микрообластей пленок ЦТС, локально отожженных фемтосекундным лазером инфракрасного диапазона // Нано- и микросистемная техника. 2014. Т. 7. С. 43−47.