Гетероэпитаксия сложных оксидов

• Автор: Мухортов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 325 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

I. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПЫЛЕНИЯ СЛОЖНЫХ

ОКСИДОВ И ТРАНСПОРТА РАСПЫЛЕННЫХ КОМПОНЕНТ ЧЕРЕЗ

ПЛАЗМУ РАЗРЯДА

1.1. Роль приэлектродных слоев в формировании различных

типов высокочастотного разряда

1.1.1. Характер стационарных электрических полей в приэлектродной зоне

1.1.2. Механизм образования электронных пучков в приэлектродной

зоне асимметричного ВЧ разряда

1.2. Вольтамперные характеристики отрицательного свечения асимметричного высокочастотного разряда
1.3. Механизмы распыления и транспорта через плазму
ВЧ разряда компонент мишени
1.3.1. Особенности распыления сложного оксида ионами кислорода
1.3.2. Транспорт распыленных частиц через плазму ВЧ разряда
к подложке
1.4. Обсуждение экспериментальных результатов и выводы.
II. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРУКТУРНОГО СОВЕРШЕНСТВА И
МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ ГЕТЕРОЭПИТАКСИАЛЬНЫХ
ПЛЕНОК С ПЛАЗМЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ

2.1. Техника осаждения тонких пленок сложных оксидов
2.2. Методика рентгенографических исследований структурного совершенства гетероэпитаксиальных
пленок сложных оксидов
2.2.1. Установление факта гетероэпитаксиального роста
2.2.2. Взаимная ориентация пленки и подложки
2.2.3. Определение средних размеров областей когерентного рассеяния и микродеформаций в направлении нормали к плоскости образца
2.2.4. Определение средних размеров областей когерентного рассеяния (блоков) в тангенциальном направлении и средних углов
разориентировки блоков относительно нормали к плоскости образца
2.2.5. Оценка средних углов разориентировки блоков относительно
тангенциальных направлений подложки
2.3. Влияние условий осаждения гетероэпитаксиальных пленок сложных оксидов на их структурное совершенство
2.3.1. Окислительные и восстановительные процессы
2.3.2. Характер межфазного взаимодействия пленка - подложка
2.3.3. Ориентационные соотношения и энергетические параметры гетероэпитаксии сложных оксидов
2.3.4. Влияние условий формирования на качество кристаллизации; "критические " температуры гетероэпитаксиального роста
2.4. Механизмы роста гетероэпитаксиальных пленок на основе
данных, полученных при изучении морфологии поверхности

2.5.Выводы
III. ОСОБЕННОСТИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В ГЕТЕРОЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЕГНЕТОЭ ЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНКАХ
3.1. Доменное строение пленок (Ва,8г)ТЮз и РЬТЮз
3.1.1. Влияние толщины пленки на размеры доменов
3.1.2. Доменная структура гетероэпитаксиальных пленок РЬТЮз
3.1.3. Изменение доменного строения пленок при фазовом переходе
3.2. Фазовый переход в гетероэпитаксиальных пленках Ba.Sr . l iO,
и РЬТЮз на основе данных рентгеноструктурных исследований
3.3. Обсуждение особенностей фазового перехода в
гетероэпитаксиальных пленках
3.3.1. Термоупругие напряжения в модели жесткого сцепления пленки с подложкой
3.3.2. Деформации, обусловленные существованием сетки дислокаций несоответствия
3.3.3. Оценка влияния механических напряжений на фазовые переходы и диэлектрические свойства пленок (Ba,Sr)Ti
Выводы
IV. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕТЕРОЭПИТАКСИАЛЬНЫХ
ПЛЕНОК
4.1. Экспериментальные признаки размытого фазового перехода и основные механизмы его проявления
4.2. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры

земленный второй электрод (металлическая распылительная камера). При такой асимметрии электродов разряд возникал лишь у ВЧ- электрода. Нами разработано несколько конструкций распылительных узлов [15-17], работающих в области повышенного давления и в большом интервале подводимой мощности. Типичная геометрия электродов, используемых нами в распылительных камерах, показана на рис. 1.1. Заземленная цилиндрическая металлическая камера являлась одним электродом, а ВЧ- электрод размещался на основании этой камеры внутри нее или на диэлектрическом окне из окиси бериллия с внешней стороны. Мишень из керамики сложного оксида приклеивалась к диэлектрическому окну из окиси бериллия (5=3мм) клеем К-400 с наполнителем из нитрида бора. ВЧ электрод из алюминия диаметром 36 мм также крепился с помощью клея с наружной стороны окна.
Переменное напряжение частотой 13.56 МГц подводилось к ВЧ электроду от трехкаскадного генератора. Задающий кварцевый генератор с первым каскадом усиления собирался в отдельном корпусе. Буферный усилитель собран на четырех лампах ГУ-50, а выходной каскад на двух лампах ГУ-80. В качестве согласующего устройства использовался “П” контур с регулируемыми индуктивностью и емкостями. Управление напряжением, подводимого к ВЧ- электроду, проводилось путем изменения емкости регулировочного конденсатора в согласующем устройстве. В дальнейшем будем рассматривать только установившийся разряд, не останавливаясь на процессах пробоя и переходного режима.
Для измерения потенциала плазмы в приэлектродной зоне (и„) относительно поверхности мишени нами использовался зондовый метод.