Объекты исследований
Объектами исследования в работе являлись сегнетоэлектрические пленки цирконата титаната свинца, обладающие и-типом проводимости [62], которые были изготовлены двухступенчатым (ex-situ) способом при помощи высокочастотного (ВЧ) магнетронного распыления в ФТИ им.
А.Ф. Иоффе. Пленки осаждались на подложки при температуре 150 °C из керамических мишеней состава PbZr0,54Ti0,46O3 + 10 мол. % PbO [81 - 83]. Использование избыточного оксида свинца необходимо для восполнения атомов свинца из- за его высокой летучести при последующем высокотемпературном отжиге. В качестве подложек использовались - ориентированные пластины кремния, на которые предварительно были нанесены титановый адгезионный подслой и платиновые электроды толщиной 80 нм. Тонкопленочный сегнетоэлектрический конденсатор изолировался от кремния прослойкой двуокиси кремния (SiO2) толщиной 300 нм. Толщина осажденного слоя PZT составляла 500 нм. Для формирования пленки, обладающей сегнетоэлектрическими свойствами, требовалась дополнительная температурная обработка, которая приводила к образованию перовскитовой структуры. Поэтому после процесса осаждения пленки подвергались отжигу при температурах ТСИНТ= 540 - 570 °C в течение 1 часа. Температура отжига рассматривается как температура синтеза исследуемых пленок. На свободную поверхность пленки наносились платиновые электроды толщиной 80 нм и площадью 0,01 - 0,1 мм2 [81 - 83].Избыточный оксид свинца PbO, используемый для сохранения стехиометрии при высокотемпературном отжиге, зачастую
рассредотачивается в межкристаллитном пространстве и на интерфейсах пленки. Включения PbO могут сильно изменять структуру и свойства пленок [84 - 87]. Для увеличения размеров перовскитовых зерен и удаления
54 избыточного PbO часто проводят вторичную рекристаллизацию перовскитовой фазы с помощью дополнительного отжига при больших температурах [84, 86, 87].
На рисунке 2.1 приведены зависимости содержания свинца от температуры синтеза, представленные соотношением числа атомов Pb/Ti для исследуемых пленок PZT, синтезированных при однократном отжиге (а) и при рекристаллизации (б).
Рисунок 2.1. Изменение соотношения числа атомов Pb/Ti, с ростом температуры кристаллизации в пленках PZT толщиной 500 нм, кристаллизующихся непосредственно в фазу перовскита (а), и в пленках, претерпевающих рекристаллизацию (б). Пунктиром отмечено уменьшение содержания свинца [88].
Из анализа рисунка 2.1,а, авторы [88] определили, что с ростом температуры синтеза изменение содержания свинца в пленках достигало 20%. Для пленок, претерпевающих рекристаллизацию, уменьшение содержания свинца, оценивалось в 8%.
На рисунке 2.2 представлено изображение пленки PZT, представляющей собой поликристаллические сферолитовые образования. Авторами [88] сообщается, что для пленок PZT, синтезированных при однократном отжиге, с увеличением количества свинца (ТСИНТ= 540 - 560 °C) поперечный размер перовскитовых блоков уменьшался с 20 - 30 до 5 - 15 мкм. При уменьшении количества свинца в пленке (ТСИНТ> 560 °C), размер сферолитов вновь возрастал до 20 - 30 мкм.
Рисунок 2.2. Изображения пленки PZT, полученные на растровом электронном микроскопе в режиме отбора вторичных электронов с положительным напряжением на
сетке [88].
2.2.
Еще по теме Объекты исследований:
- 1.3. Объект исследования юридических наук. Предмет теории государства и права Объект исследования юридических наук
- Выбор объектов исследования и технической базы для исследований
- Объект исследования
- Предмет и объект исследования.
- Предмет и объект исследования
- Объект н предмет диссертационного исследования.
- Объект исследования.
- 3.2 Объект исследования
- Объект исследовании
- 3.2 Объекты исследования
- Объект криминологического исследования
- 2.1. Объекты исследования и реактивы
- N 4. Технико-криминалистические средства исследования объектов
- 9.1.3. Основная часть (методика и объект исследования)
- 2.1 Объекты исследования
- 2Л Дизайн и объект исследования
- Исследование объемной структуры офтальмоскопируемых объектов
- Объект социологического исследования