Механизм формирования и свойства тонких пленок станнатов свинца и твердых растворов станната-титаната свинца

• Автор: Наумова, Юлия Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Глава I.

Глава II.

Фазовые превращения в тонкопленочных системах, содержащих станнаты свинца, титанаты свинца и их твердые растворы

Особенности синтеза РЬТЮз, РЬБпОз и твердых растворов в данной системе

Нелинейные диэлектрические свойства

сегнетоэлектрических соединений АВОз и твердых растворов на их основе

Сравнительная характеристика химической связи и кристаллической структуры в оксидах титана, свинца и олова
3.1. Химические и некоторые физические свойства простых оксидов титана, свинца и олова

3.2. Термическая устойчивость оксидов титана, свинца и олова

3.3. Нестехиометрия и дефекты структуры в оксидах титана, свинца и олова
Получение тонких пленок станнатов-титанатов свинца и
методы исследования
Подготовка исходных подложек
Метод магнетронного напыления
Отжиг тонких пленок в печи резистивного нагрева
Оксидирование при пониженном давлении кислорода и
фотонном нагреве подложек

5. Методики исследования образцов
5.1. Осциллографический метод исследования петель гистерезиса
5.2. Измерения на переменном токе
Глава III. Синтез и фазовый состав тонких пленок станнатов свинца
1. Взаимодействие в тонкопленочных структурах свинца с оксидами олова и олова с оксидами свинца
2. Фазовые превращения в тонкопленочных структурах, содержащих свинец и олово на монокристаллическом кремнии, в процессе отжига в потоке кислорода
2.1. Отжиг гетероструктур с межфазными границами олово-свинец-кремний
2.2. Отжиг гетероструктур с межфазными границами свинец-олово-кремний
Глава IV. Фазовый состав и микроструктура тонких пленок
станнатов-титанатов свинца
1. Особенности взаимодействия в гетероструктуре РЬ/Бп/Ті/Бі при самораспылении свинца из собственного расплава
2. Зависимость состава и структуры формируемых пленок от межфазных границ в исходной тонкопленочной гетероструктуре
3. Зависимость состава и структуры формируемых пленок
от температуры отжига
4. Зависимость состава и структуры формируемых пленок
от содержания олова

Глава V. Электрофизические свойства твердых растворов станнатов-титанатов свинца
1. Зависимость диэлектрических свойств формируемых
пленок от последовательности металлических слоев в
исходной тонкопленочной гетероструктуре
2. Зависимость диэлектрических свойств формируемых
пленок от температуры отжига
3. Зависимость диэлектрических свойств формируемых
пленок от содержания олова
Заключение
Выводы
Литература

Основными типами отклонений от стехиометрии в окислах являются недостаток кислорода (избыток металла) или недостаток металла (избыток кислорода) по сравнению со стехиометрическим составом. Отклонение от стехиометрии эквивалентно присутствию в кристалле точечных дефектов и непосредственно связано с их суммарной концентрацией. Оксид титана (II) ТІО, (х меняется в интервале от 0,7 до 1,25) имеет кристаллическую структуру В (типа №С1). В этом соединении параметр ячейки а = 4,18 А (при х— 1) и в очень широком диапазоне составов одновременно отсутствуют атомы как металла, так и неметалла. В области составов ТЮ*, богатой металлом, места атомов титана заняты полностью, а три из десяти атомов кислорода отсутствуют (Тй.оОод). В области же, богатой кислородом, заполнена кислородная решетка, а отсутствуют два из десяти атомов металла (Тіо^О^о). Формула, отвечающая какому-либо промежуточному составу, зависит от относительной занятости мест атомами обоих видов. Как правило, вакантные места полностью никогда не заполняются. Точному составу ТЮ отвечает формула Ті0,850о,85- Это означает, что из каждых семи мест одно, предназначенное для атомов обоих видов, всегда пустует. Поскольку такие вакансии распределены в произвольном порядке, структура остается кубической во всем интервале составов. Но необходимо заметить, что области гомогенности зависят от температуры, при которой производился отжиг образцов. Оксид титана (IV) кристаллизуется в структуре С4 (типа рутила) и в идеальном случае имеет простую тетрагональную элементарную ячейку, в которой атомы металлов октаэдрически окружены атомами кислорода, а октаэдры имеют общие ребра и вершины. Колебания составов были замечены только для двуокисей титана и свинца, но РЬ02 при высоких температурах разлагается до окислов с более низкими степенями окисления металла, имеющих иное расположение атомов (х в этом случае изменяется от 1,87 до 2,0). Все образующиеся фазы являются разупорядоченными. Это вполне объяснимо, если учесть с какими трудностями достигаются условия равновесия. Наиболее легко поддается исследованию ТЮ2, но в технической