УДК: 535.39

Исследование оптических свойств слоёв цирконат-титаната свинца, получаемых методом магнетронного распыления

Мавлянов Р.К., Виноградов А.Я., Толмачёв В.А.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Мавлянов Р.К., Виноградов А.Я., Толмачёв В.А. Исследование оптических свойств слоёв цирконат-титаната свинца, получаемых методом магнетронного распыления // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 2. С. 3–8.

Mavlyanov R.K., Vinogradov A.Ya., Tolmachev V.A. Study of the optical properties of lead zirconate–titanate layers obtained by magnetron sputtering [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2015. V. 82. № 2. P. 3–8.

Ссылка на англоязычную версию:

R. K. Mavlyanov, A. Ya. Vinogradov, and V. A. Tolmachev, "Study of the optical properties of lead zirconate–titanate layers obtained by magnetron sputtering," Journal of Optical Technology. 82(2), 64-67 (2015). https://doi.org/10.1364/JOT.82.000064

Аннотация:

Исследованы плёнки цирконат-титаната свинца, предназначенные для использования в сегнетоэлектрической структуре в качестве активного и адгезионого слоёв. Слои получены с помощью магнетронного распыления на подложках из кремния, покрытого платиной, а для определения их оптических характеристик применена спектральная эллипсометрия. Эллипсометрические углы были измерены в диапазоне длин волн 250−900 нм и путём подгонки на основе двух оптических моделей слоёв были определены толщины (213 и 54 нм) и дисперсия оптических констант (показатели преломления и поглощения).

Ключевые слова:

дисперсия оптических констант, магнетронное распыление, спектральная эллипсометрия, цирконат-титанат свинца

Благодарность:

Авторы благодарят акад. И.В. Грехова за ценные замечания при обсуждении статьи, Н.А. Феоктистова за измерения на атомно-силовом микроскопе и И.В. Коркина за помощь в конструировании и изготовлении технологической установки.

Коды OCIS: 310.6860, 240.2130

Список источников:

1. Воротилов К.А., Сигов А.С. Сегнетоэлектрические запоминающие устройства // Физика твердого тела. 2012. Т. 54. В. 5. С. 843−848.
2. Setter N., Damjanovic D., Eng L., Fox G., Gevorgian S., Hong S., Kingon A., Kohlstedt H., Park N.Y., Stephenson G.B., Stolitchnov I., Taganstev A.K., Taylor D.V., Yamada T., Streiffer S. Ferroelectric thin films: Review of materials, properties, and applications // Appl. Phys. 2006. V. 100. P. 051606.
3. Васильев А.А., Соколов А.В., Баранов А.М. Способ нанесения платиновых слоев на подложку // Патент России № 2426193. 2010.
4. Афанасьев П.В., Афанасьев В.П., Грехов И.В., Делимова Л.А., Крамар Г.П., Машовец Д.В., Петров А.А. Сегнетоэлектрический элемент для запоминающего устройства с оптическим считыванием информации // Патент России № 2338284. 2007.

5. Вольпяс В.А., Козырев А.Б. Способ осаждения тонких пленок сегнетоэлектриков на основе сложных оксидов методом ионно-плазменного распыления // Патент России № 2434078. 2009.
6. Виноградов А.Я., Мавлянов Р.К., Калинин Д.А. Подложка для нанесения тонкопленочных сегнетоэлектрических гетероструктур // Патент России на полезную модель № 131234. 2013. http://bankpatentov.ru/node/381884
7. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. М.: Мир, 1981. 583 c. Azzam R.M.A. and Bashara N.M. Ellipsometry and Polarized Light. Amsterdam – New York – Oxford: North-Holland Publishing Company, 1977. 529 p.
8. Handbook of Optical Constants of Solids / Ed. by Palik E.D. N.Y.: Academic Press, 1985. 804 p.
9. Швец В.А., Спесивцев Е.В., Рыхлицкий С.В., Михайлов Н.Н. Эллипсометрия – прецизионный метод контроля тонкопленочных структур с субнанометровым разрешением // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 3–4. С. 201–214.
10. Moreta M.P., Devillers M.A.C., Worhoff K., Larsen P.K. Optical properties of PbTiO3, PbZrxTi1–xO3, and PbZrO3 films deposited by metalorganic chemical vapor on SrTiO3 // Appl. Phys. 2002. V. 92. № 1. Р. 468−474.
11. Bruggeman D.A.G. Berechnung Verschiedener Physikalischer Konstanten von Heterogenen Substanzen. I. Dielektrizitätskonstanten und Leitfähigkeiten der Mischkörper aus isotropen Substanzen // Ann. Phys. 1935. B. 416. № 5. S. 636–664.
12. Aulika A., Dejneka S., Mergan M., Crepaldi L., Jastrabik Q., Zhang A., Bencan M., Kosec and Zauls V. Compositional and optical gradient in films of PbZrxTi1–xO3 (PZT) family // Ferroelectrics − Physical Effects / Ed. by Dr. Lallart M. 2011. ISBN: 978-953-307-453-5, InTech, Available from: http://www.intechopen.com/books/ferroelectrics-physical-effects/compositional-and-optical-gradient-in-films-of-pbzrxti1-xo3-pzt-family
13. Thacher P.D. Refractive index and surface layers of ceramic (Pb, La)(ZrTi)О3 compounds // Appl. Opt. 1977. V. 16. № 12. Р. 3210−3213.
14. Lee H., Kang Y. S., Cho S.-J., Xiao B., Morkoç H., and Kang T.D. Visible-ultraviolet spectroscopic ellipsometry of lead zirconate titanate thin films // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. P. 262902.
15. Vorotilov K., Sigov A., Seregin D., Podgorny Yu., Zhigalina O., Khmelenin D. Crystallization behaviour of PZT in multilayer heterostructures // Phase Transitions: A Multinational Journal. 2013. DOI:10.1080/01411594.2013.794276.