ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ В ПЛЕНКАХ СЛОИСТОГО ТИТАНАТА ВИСМУТА С РАЗЛИЧНОЙ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ НА КРЕМНИЕВОЙ ПОДЛОЖКЕ


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты получения и исследования структуры и диэлектрических характеристик тонких пленок слоистого титаната висмута с различной ориентацией кристаллитов относительно плоскости подложки (100)Si с использованием в качестве подслоя (Ba, Sr)TiO3. В зависимости от условий роста и химического состава подслоя можно получать монокристаллические или текстурированные пленки слоистого титаната висмута с различной доменной структурой. Одновременное измерение пьезоотклика и вольт-фарадных характеристик позволило сделать вывод о том, что эффект поля в МСЭП-структуре полностью определяется сегнетоэлектрической поляризацией, обусловленной перестройкой доменного строения при внешнем полевом воздействии, а влияние поверхностных состояний незначительно.

Об авторах

В. М Мухортов

Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук

Email: mukhortov1944@mail.ru
Российская Федерация, 344006, г. Ростов-на-Дону

Ю. И Головко

Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук

Российская Федерация, 344006, г. Ростов-на-Дону

С. В Бирюков

Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук

Российская Федерация, 344006, г. Ростов-на-Дону

Д. В Стрюков

Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук

Российская Федерация, 344006, г. Ростов-на-Дону

Список литературы

  1. Eshita T., Wang W., Nomura K., Nakamura K., Saito H., Yamaguchi H., Mihara S., Hikosaka Y., Kataoka Y., Kojima M. 2018. Development of highly reliable ferroelectric random access memory and its Internet of Things applications. Japanese Journal of Applied Physics. 57(11S): 11UA01. doi: 10.7567/JJAP.57.11UA01
  2. Zhang W., Takahashi M., Sakai S. 2019. Investigation of ferroelectric grain sizes and orientations in Pt/CaxSr1–xBi2Ta2O9/Hf–Al–O/Si high performance ferroelectric-gate field-effecttransistors. Materials. 12(3): 399. doi: 10.3390/ma12030399
  3. Ni K., Yin X., Laguna A.F., Joshi S., Dünkel S., Trentzsch M., Müller J., Beyer S., Niemier M., Hu X.S., Datta S. 2019. Ferroelectric ternary content-addressable memory for one-shot learning. Nature Electronics. 2(11): 521–529. doi: 10.1038/s41928-019-0321-3
  4. McKee R.A., Walker F.J., Chisholm M.F. 1998. Crystalline oxides on silicon: the first five monolayers. Phys. Rev. Lett. 81(14): 3014. doi: 10.1103/PhysRevLett.81.3014
  5. Niu G., Yin S., Saint-Girons G., Gautier B., Lecoeur P., Pillard V., Hollinger G., Vilquin B. 2011. Epitaxy of BaTiO3 thin film on Si(0 0 1) using a SrTiO3 buffer layer for non-volatile memory application. Microelectronic Engineering. 88(7): 1232–1235. doi: 10.1016/j.mee.2011.03.028
  6. Müller J., Polakowski P., Müller S., Mulaosmanovic H., Ocker J., Mikolajick T., Slesazeck S., Flachowsky S., Trentzsch M. 2016. High endurance strategies for hafnium oxide based ferroelectric field effect transistor. In: 16th Non-Volatile Memory Technology Symposium (NVMTS) (Pittsburgh, Pennsylvania, USA, 17–19 October 2016). IEEE: 1–7. doi: 10.1109/NVMTS.2016.7781517
  7. Baek S.-H., Eom C.-B. 2013. Epitaxial integration of perovskitebased multifunctional oxides on silicon. Acta Materialia. 61(8): 2734–2750. doi: 10.1016/j.actamat.2012.09.073
  8. Yu Z., Ramdani J., Curless J.A., Overgaard C.D., Finder J.M., Droopad R., Eisenbeiser K.W., Hallmark J.A., Ooms W.J. 2000. Epitaxial oxide thin films on Si(001). J. Vac. Sci. Technol. B. 18(4): 2139. doi: 10.1116/1.1303737
  9. Анохин А.С., Бирюков С.В., Головко Ю.И., Мухортов В.М. 2019. Структурные и электрические характеристики двухслойных тонких пленок Bi4Ti3O12/(Ba,Sr)TiO3, осажденных на кремниевую подложку методом высокочастотного распыления при повышенных давлениях кислорода. ФТТ. 61(2): 278–283. doi: 10.21883/FTT.2019.02.47126.179
  10. Vaithyanathan V., Lettieri J., Tian W., Sharan A., Vasudevarao A., Li Y.L. 2006. с-axis oriented epitaxial BaTiO3 films on (001) Si. J. Appl. Phys. 100(2): 024108. doi: 10.1063/1.2203208
  11. Mazet L., Yang S.M., Kalinin S.V., Schamm-Chardon S., Dubourdieu C. 2015. A review of molecular beam epitaxy of ferroelectric BaTiO3 films on Si, Ge and GaAs substrates and their applications. Sci. Technol. Adv. Mater. 16(3): 036005. doi: 10.1088/1468-6996/16/3/036005
  12. Мухортов В.М., Юзюк Ю.И. 2008. Гетероструктуры на основе наноразмерных сегнетоэлектрических пленок: получение, свойства и применение. Ростов н/Д, изд-во ЮНЦ РАН: 224 с.
  13. Горшков А.П., Тихов С.В. 2013. Физика поверхности полупроводников. Нижний Новгород, изд-во Нижегородского госуниверситета: 101 с.
  14. Гуртов В.А. 2005. Твердотельная электроника. М., Техносфера: 492 с.
  15. Бирюков С.В., Головко Ю.И., Масычев С.И., Мухортов В.М., Шелепо А.П. 2009. Исследование пьезоактивности тонких пленок цирконата-титаната свинца. ЖТФ. 79(8):90–92.
  16. Reichmann A., Mitsche S., Zankel A., Poelt P., Reichmann K. 2014. In situ mechanical compression of polycrystalline BaTiO3 in the ESEM. J. Eur. Ceram. Soc. 34(10): 2211–2215. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2014.03.015
  17. Yuan R., Duan L., Du X., Li Y. 2015. Identification and mechanical control of ferroelastic domain structure in rhombohedral CaMn7O12. Phys. Rev. B. 91(5): 054102. doi: 10.1103/PhysRevB.91.054102
  18. Marsilius M., Frederick J., Hu W., Tan X., Granzow T., Han P. 2012. Mechanical confinement: an effective way of tuning properties of piezoelectric crystals. Adv. Funct. Mater. 22(4):797–802. doi: 10.1002/adfm.201101301
  19. Zhu H., Chu D.P., Fleck N.A., Pane I., Huber J.E., Natori E. 2007. Polarization change of PZTN ferroelectric thin films under uniform in-plane tensile stress. Integr. Ferroelectr. 95(1):117–127. doi: 10.1080/10584580701756532
  20. Gao P., Britson J., Nelson C.T., Jokisaari J.R., Duan C., Trassin M., Baek S.-H., Guo H., Li L., Wang Y., Chu Y.-H., Minor A.M., Eom C.-B., Ramesh R., Chen L.-Q., Pan X. 2014. Ferroelastic domain switching dynamics under electrical and mechanical excitations. Nat. Commun. 5: 3801. doi: 10.1038/ncomms4801

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Издательство «Наука», 2022

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах