Технология и исследование конденсаторных структур на основе сегнетоэлектрических пленок цирконата-титаната свинца
Диссертация
Использование принципа физической интеграции динамических неодно-родностей, лежащего в основе функциональной электроники, открывает новые перспективы в создании элементов и устройств электронной техники. Среди материалов, обеспечивающих развитие данного направления, видное место занимают сегнетоэлектрики, уникальные свойства которых, обусловленные диэлектрическими, пироэлектрическими, оптическими… Читать ещё >
Список литературы
- Кравченко А.Ф. Физические основы функциональной электроники: Учебное пособие. — Новосибирск: Изд. Новосиб. ун-та, 2000. — 444 с.
- Физика сегнетоэлектрических явлений / Г. А. Смоленский, В. А. Боков, В. А. Исупов, Н. Н. Крайник, Р. Е. Пасынков, А. И. Соколов, Н. К. Юшин. Л.: Наука, 1985.-396 с.
- Барфут Дж., Тейлор Дж. Полярные диэлектрики и их применение. М.: Мир, 1981.- 526 с.
- Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 1981.- 736 с.
- Афанасьев В.П., Пронин И. П., Соснин А. В. Сегнетоэлектрические пленки для многослойных структур на диэлектрических подложках. Киев, 1996.
- Afanasjev V.P., Kramar G.P., Minina E.V. The functional possibilities of ferroelectric-semiconductor structure. //Ferroelectrics. -1988. V.87. — P.197−204.
- Afanasjev V.P., Kramar G.P. Multilayer ferroelectric semiconductor structures for controlled sensors with memory. // Ferroelectrics. -1993. — V.143. — P.299−304.
- Афанасьев В.П., Крамар Г. П., Соснин А. В. Физические процессы в структурах сегнетоэлектрик-полупроводник при оптическом и тепловом воздействии. Киев: Препринт МЦ «Ин-т прикладной оптики» НАНУ, 1998. -74 с.
- Новик В.К., Гаврилова Н. Д., Фельдман Н. Б. Пироэлектрические преобразователи. М.: Сов. Радио, 1979. — 176 с.
- Кременчугский Л.С., Ройцина О. В. Пироэлектрические приемники излучения. Киев: Наук, думка, 1979. — 383 с.
- Пироэлектрический эффект и его практические применения / В. Ф. Косоротов, Л. С. Кременчугский, В. Б. Самойлов, Л.В.Щедрина- под ред. Л. С. Кременчугского. Киев: Наук, думка, 1989. — 224 с.
- Рез И.С., Поплавко Ю. М. Диэлектрики. Основные свойства и применение в электронике. М.: Радио и связь, 1989. — 288 с.
- Яффе Б., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлектрическая керамика. М.: Мир, 1974. -288 с.
- Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков. М.: Энергия, 1976. — 336 с.
- Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. М.: Энергоатомиздат, 1989. -272 с.
- Джагупов Р.Г., Ерофеев А. А. Пьезокерамические элементы в приборостроении и автоматике. М.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1986. — 256 с.
- Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука, 1982. — 400 с.
- Кузьминов Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития. М.: Наука, 1987. — 264 с.
- Завадский Э.А., Ищук В. М. Метастабильные состояния в сегнетоэлектри-ках. Киев: Наук, думка, 1987. — 256 с.
- Пространственные модуляторы света / А. А. Васильев, Д. А. Касасент, И. Н. Компанеец, А. В. Парфенов. М.: Радио и связь, 1987. — 320 с.
- Сихарулидзе Д.Г., Чилия Г. С. Преобразователи изображений типа МДП -электрооптический материал. М.: Радио и связь, 1986. — 112 с.
- Тонкие сегнетоэлектрические пленки для функциональной твердотельной электроники / С. В. Бирюков, Ю. И. Головко, В. П. Дудкевич и др. // Электронная промышленность. 1983. — № 8. — С.47−53.
- Косцов Э.Г. Тонкопленочные пироэлектрические приемники излучения // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы: Сб. статей. Вып. 10. -М.: Радио и связь, 1989. — С.51−66.
- Paz de Araujo С.A., Taylor G.W. Integrated ferroelectrics. // Ferroelectrics. -1991. -V.116. -P.215−228.
- Интегрированные сегнетоэлектрические устройства. /А.С.Валеев, Б. Н. Дягилев, А. А. Львович и др. // Электронная промышленность. 1994. -№ 6. — С.75−79.
- Petrrovsky V.I., Sigov A.S., Vorotilov К.А. Microelectronic applications of ferroelectric films. // Integrated Ferroelectrics 1993. — V.3. — P.59−68.
- Scott J.F., Paz de Araujo C.A., Mc. Millan L.D., Yoshimori H., Watanabe H., Minara Т., Azuma M., Ueda Т., Ueda D., Kano G. Ferroelectric thin films in integrated microelectronic devices. //Ferroelectrics™ 1992. V.133. — P.47−61.
- Scott J.F. The physics of ferroelectric ceramic thin films for memory applications. // Ferroelectrics Review. 1998. — V.l. -P.1−129.
- Иона Ф., Ширане Д. Сегнетоэлектрические кристаллы. М., Мир 1965.
- Пасынков В.В., Сорокин B.C. Материалы электронной техники. -М., ВШ, 1986.
- Томашпольский Ю.Я., Платонов Г. Л. Сегнетоэлектрические пленки сложных окислов металлов. Киев, Наукова думка, 1982.
- Томашпольский Ю.Я. Пленочные сегнетоэлектрики. Киев, Наукова думка, 1984.
- N.N.Bolshakova Characteristics of pyroelectric materials for pyrovidicon targets.- Mat.Res.Soc.Symp.Proc., Vol.240,1995.
- Wu S.Y. A new ferroelectric memory device, metal 1 ferroelectric semiconductor- transistor. // IEEE Trans. Electron Devices. — 1974. — V. ED-21, N 8. -P.499−504.
- Krupanidhi S.B. Recent advances in the deposition of ferroelectric thin films. // Integrated Ferroelectrics. 1992. — V.l. — P. 161−180.
- Castellano R.N., Feinstein L.G. Ionbeam deposition of thin films of ferroelectric lead zirconate titanate (PZT). // J.Appl.Phys. 1979. — V.50, N 6. — P.4406−4411.
- Ни H., Kumar V., Krupanidhi S.B. Multiionbeam reactive sputter deposition of ferroelectric Pb (Zr, Ti)03 thin films. // Appl.Phys. 1992. — V.71, N 1. — P. 15 091 512.
- Ogasawara M., Shimizu M., Shiosaki Т., Preparation of oxide thin films by laser ablation. // Jpn.J.Appl.Phys. 1992. -V.31, N 9B. — P.2971−2974.
- Yi G., Wu Z., Sayer M. Preparation of Pb (Zr, Ti)03 thin films by solgel processing: electrical, optical and electrooptic properties. // J.Appl.Phys. 1988. — V.64, N 5. — P.2717−2724.
- Dey S.K., Zulleg R. Integrated solgel PZT thinfilms on Pt, Si and GaAs for nonvolatile memory applications. // Ferroectrics. 1990. — V.108. — P.37−46.
- Shi L., Krupanidhi S.B., Haertling G.H. Development of ferroelectric PbZrxTi,. x03 thin films by metalloorganic decomposition process and rapid thermal annealing. // Integrated Ferroelectrics. 1992. — V.l. -P.l 11−127.
- Miki H., Ohji Y. Uniform ultrathin Pb (Zr, Ti)03 thin filmsformed by metalor-ganic chemical vapor deposition and their electrical characteristics. // Jap.J.Appl.Phys. 1994. — V.33,N9B. — P. 5143−5146.
- G. Suchaneck, R. Ohler, P. Padmini, Th. Sandrer Self-polarization control of RF-Sputtered PZT-films // Ferroelectrics, 1999, Vol.205, pp.102−112.
- E.Sviridov, I. Sem, V. Alyoshin Sputtering of self-polarization PZT films// Mat.Res.Soc.Symp.Proc., Vol.361, 1995.
- S.K. Dey, J.J. Lee, IEEE Trans, Electron. Devices 39 (1992) 1607.
- K. Sumi, H. Qiu, H. Kamei, S. Moriya, M. Murai, M. Shimada, T. Nishiwaki, K. Takei, S. Miyashita, M. Hashimoto, Thin Solid Films 330 (1998) 183−189.
- Foster N.F. The deposition and piezoelectric characteristics of sputtered lithium niobate films. // J.Appl.Phys. 40 (1969) 420−423.
- Kholkin A.L., Brooks K.G., Taylor D.V., Hiboux S., Setter N. Self-polarization effect in Pb (Zr, Ti)03 thin films. // Integrated Ferroelectrics, 22 (1998) 525−533.
- Kobune M., Ishito H., Mineshige A., Fujii S., Takayama R., Tomozawa A. Relationship between pyroelectric properties and electrode sized in
- Pb, La)(Zr, Ti)03 (PLZT) thin films. // Jpn.J.Appl.Phys., 37, part I, № 9B (1998) 5154−5157.
- Bell J.M., Knight P.C., Johnston G.R. Ferroelectric-electrode interactions // Ferroelectric thin films: synthesis and basic properties. Edited by C. Paz de Araujo, J.F.Scott, G.W.Taylor. (1996) P.93−133.
- Polla D.L. Microelectromechanical systems based ferroelectric thin films. // Microelectronic Engineering. 1995 V.29. P.51−58
- Whatmore R.W. Ferroelectrics, microsystems and nanotechnology. // Ferroelec-trics. 1999.V.225. P.179−192.
- Jenkins D.F., Clegg W.W., Velu G., Cattan E., Remiens D. The characterization of PZT films of different orientations for MEMS applications. // Ferroelectrics. 1999. V.224. P.259−266.
- Lee J., Ramesh R. Imprint of (Pb, La)(Zr, Ti)03 thin films with various crystalline qualities. // Appl.Phys.Lett. 68, № 4 (1996) 484−486.
- Suchaneck G., Kohler R., Padmini P., Sandner Т., Frey J., Gerlach G., // Surface and Coatings Technology. 1999. V.116−119. P.1238−1243.
- Bruchhaus R., Pitzer D., Schreiter M., Wersing W. Optimized PZT thin films for pyroelectric IR detector arrays. // Journal of Electroceramics. (1999) V.3, № 2 P.151−162.
- Fujisawa H., Nakashima S., Kaibara K., Shimizu M., Niu H. Size effects of epitaxial and poly crystalline Pb (Zr, Ti)03 thin films grown by metalorganic chemical vapor deposition. // Jpn.J.Appl.Phys., 38, (1999) part I, №.9B, 5392−5396.
- Lee E.G., Park J.S., Lee J.K., Lee J.G. Influence of annealing on the ferroelectric properties of Pt/Pb (Zr, Ti)03/Pt thin film capacitors. // Thin Solid Films. 310 (1997) 327−331.
- Dimos D., Warren W.L., Sinclair M.B., Tuttle B.A., Schwatrz R.W. Photoin-duced hysteresis changes in optical storage in (Pb, La)(Zr, Ti)03 thin films and ceramics. // J.Appl.Phys. (1994) V.76, № 7, p.4305−4315.
- Warren W.L., Tuttle В.A., Dimos D., Pike G.E., Al-Shareef H.N., Ramesh R., Evans J.T. Imprint in Ferroelectric Capacitors. // Jpn.J.Appl.Phys. (1996) V.35 Part 1, № 2B, P. 1521−1524.
- Dat R., Lichtenwalner D.J., Auciello O., Kingon A.I. Imprint testing of ferroelectric capacitors used for non-volatile memories. // Integrated Ferroelectrics V.5. (1994) p.275−286.
- Lee E.G., Lee J.K., Kim J-Y, Lee, J.G., Jang H.M., Kim S.J. Zr/Ti ratio dependence of the deformation in the hysteresis loop of Pb (Zr, Ti)03 thin films. // J. of Mater. Sci. Lett. 18, 2025−2028 (1999).
- Okamura S., Miyata S., Mizutani Y., Nishida Т., Shiosalci T. Conspicuous voltage shift of D-E hysteresis loop and asymmetric depolarization in Pb-based ferroelectric thin films. // Jpn.J.Appl.Phys., 38, part I, №.9B, 5364−5367 (1999).
- Abe K., Komatsu S., Yanase N., Sano K., Kamakubo T. Asymmetric ferroelec-tricity and anomalous current conduction in heteroepitaxial ВаТЮз thin films. // Jpn.J.Appl.Phys. 36, part I, №.9B (1997) 5846−5853.
- Etzold K.F., Roy R.A., Saenger K.L. Electrical and mechanical properties PZT-films// Mat.Res.Soc.Symp.Proc. 1990. — v.200. — p.297−302.
- Improved switching endurans of lead zirconate-titonate capacitor for nonvolatile memory applications. I.K. Nair, L.E. Sanchers, S.Y. Wuet et al.// Integrated Ferroelectrics. 1992. — v.2. — p. 133−145.
- Watanabe H., Minara Т., Paz de Araujo C.A. Device effects of various Zr/Ti ratios of PZT thinfilms prepared by solgel method. // Integrated Ferroelectrics.-1992 ,-V.l.-P.293−304.
- R.Kohler, N. Neumann Pyroelectric devices based on sputtered PZT thin films// Integrated Ferroelectrics, 1997, Vol.34.
- R. Kohler, G. Gerlach and P. Padmini Ceramic and polymer thin films in pyroelectric sensor .// Journal of the korean physical society, Vol. 32, 1998, pp. 1744−1746.
- M. Kohli, A. Seifert, P. Muralt Poling of pyroelectric thin films // Integrated Ferroelectrics, 1998, Vol.22, pp. 453−463.
- Wensheng Wang, Zhiming Chen, Masatoshi Adachi and Akira Kawabata Preparation of Zr-rich Pb (Zr x Ti l-x)03 thin films and their properties. // Integrated Ferroelectrics, 1998, Vol.20, pp. 191−203.
- Sinharoy S., Buhay H. BaMgF4 thiln films development and proccessing for ferroelectric fets. // Integrated Ferroelectrics. 1993. — v.3. — p.217−223.
- Хеймен P.M., Хейлмейр Г. Х. Сегнетоэлектрический полевой прибор// ТИИЭР. -1966. т.54, № 10. — с.30−38.
- Шмырева А.Н., Кирпатенко Л. Т., Исследование МДП структур типа ме-талл-сегнетоэлектрик-кремний. // Изв. КПИ: Сб.науч. тр. / Киевск. Поли-технич.институт. -Киев, 1987. вып.31. — с.74−76.
- Ворошилов К.А., Петровский В. И., Федотов Я. А. Сегнетоэлектрические пленки в микроэлектронике. // Электронная техника. 1989. — вып.1. — с.7−11.
- Вольтфарадные характеристики структур Al-Sn2P2S6 -Si/ Н. П. Проценко, Е. Д. Рогач, Э. А. Савченко и др. // ЖТФ. 1986. — т.56. — вып.11. — с.2274−2276.
- Гистерезисные явления в структурах металл-сегнетоэлектрик-полупроводник на основе тонких пленок Sn2P2S6 / Д. Н. Санджиев, Н. А. Косоногов и др.//ЖТФ. 1990. — т60. -вып1. — с.196−199.
- Wurtel p., Batra i.p.// Ferroelectrics. 1976. — v. 12. — p.55−61.
- H.N.Al-Shareef, K.D.Gifford, S.H.Rou et.al. Electrodes for ferroelectric thin films //Integrated Ferroelectrics.- 1993.-V.3.- P.321−332.
- 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. // Integ rated Ferroelectrics. 1993. — V.3. — P.283−292.
- Bottom electrodes for integrated Pb (Zr, Ti)03 films. / Hren P.D., Rou S.H., A1-Shareef H.N. et al. // Integrated Ferroele ctrics. -1992. -V.2. P.311−325.
- Maiwa H., Ishinose N., Okazaki K. Preparation and proper ties of Ru and Ru02 thin film electrodes for ferroelectric thin films.// Jap. J. Appl. Phys. 1994. -V.33, N9B. — P.5223−5226.
- Preparation of Pb (Zr, Ti)03 thin films on Ir and Ir02 electrodes. / T. Nakamura, Y. Nakao, A. Kamisawa et al. // Jap. J. Appl. Phys. 1994. — V.33, N 9B. -P.5207−5210.
- Study of lowresistivity oxides on Pt/MgO. / P. Tiwari, X.D.Wu, S.R.Foltyn etal.//Philosophical Magazine B. -1994. V.69, N 6. — P. l 10l-l 110.
- O. Auciello, K.D.Gif ford, D.J.Lichtenwalner et al. A review of composition-structure-property relationships for PZT-based heterostructure capacitors. // Integrated Ferroelectrics. 1995. — V.6. — P.173−187.
- J.Lee, L. Johnson, A. Safari et al. Effects of crystalline quality and electrode material on fatigue in Pb (Zr, Ti)03 thin film capacitors // Appl. Phys. Lett. 1993. V.63, N 1. -P.2729.
- Афанасьев В.П., Панова Я. И. Влияние потенциального рельефа сегнето-электрической подложки на свойства тонкой полупроводниковой плёнки // ФТП. 1978. — Т.12, вып.З. — С.575−577.
- Микроструктура и физические свойства тонких пленок Sn02- / С. И.
- Рембеза, Т. В. Свистова, Е. С. Рембеза и др. // ФТП. 2001 г., т.35, вып.7. — стр. 796−799.
- В. Lang. Laser intensity modulation method (LIMM): Experimental techniques, theory and solution of the integral equation," Ferroelectrics 118, pp. 343−361, 1991.
- Афанасьев В.П., Мосина Г. Н., Петров A.A., Пронин И. П., Сорокин JI.M., Тараканов Е. А. Особенности поведения конденсаторных структур на основе пленок цирконата-титаната свинца с избытком оксида свинца. // Письма в ЖТФ, 27, № 11 (2001) 56−63.
- Afanasjev V.P., Petrov А.А., Pronin I.P., Tarakanov Е. А, Kaptelov. E.Ju., Graul. J. Polarization and self-polarization in PZT thin films. // J.Phys.: Condensed Matter, 13, № 39, (2001) 8755−8763.
- Пронин И.П., Каптелов Е. Ю., Тараканов Е. А., Афанасьев В. П. Влияние отжига на самополяризованное состояние в тонких сегнетоэлектрических пленках. // ФТТ, 44, № 7 (2002) .
- Ковтуненко П.В. Физическая химия твердого тела. Кристаллы с дефектами. Высшая школа, М. 352 с (1993).
- Луцкая О.Ф., Когновицкая Е. А. Модель собственных точечных дефектов в РЬО. //Неорганические материалы, 35, № 3 (1999) 348−351.
- Афанасьев В.П., Панкрашкин А. В., Проворов А. Б. Получение полупроводниковых пленок диоксида олова методом реактивного ионно-плазменного распыления. «Тонкие пленки в электронике» Материалы X Международного симпозиума. Часть 2. Ярославль, 1999. С.303−308.
- Пронин И.П., Каптелов Е. Ю., Тараканов Е. А., Шаплыгина Т.А., Афанасьев
- B.П., Панкрашкин А. В. Самополяризация и миграционная поляризация в тонких пленках цирконата-титаната свинца. // ФТТ 2002.- Т.44, № 4.1. C.739−744.
- G. Suchaneck, G. Gerlach. Ferroelectric-semiconductor UV-sensors // Phys.stat. sol.(a) 2001, 185, pp. 115−120.
- Suchaneck G., Gerlach G., Afanasjev V. P., Pankrashkin A.V. Biological UV-Dosimeters based on ferroelectric-semiconductor thin film structures.- Abstracts and papers of the Dresdner Sensor-Symposium, December 10−12, 2001, Dresden, Germany. P. 162−165.
- Afanasjev V.P., Pankrashkin A.V., Suchaneck G., Gerlach G. Ferroelectric-semiconductor thin film structures for biological UV-dose measurements // Proceeding of international conference «Sensors & systems», V.l. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2002. — С.52−56.