Пироэлектрические свойства тонких пленок цирконата титаната свинца, сформированных на подложках из ситалла, кремния и стали тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Сергеева, Ольга Николаевна

• Сергеева, Ольга Николаевна
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Сергеева, Ольга Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Тонкопленочные структуры на основе цирконата титаната свинца.

1.2. Самопроизвольная поляризация в тонких сегнетоэлектрических пленках

1.3. Пироэлектрические свойства тонких сегнетоэлектрических пленок.

1.4. Поле деполяризации в сегнетоэлектрических пленках с учетом влияния электродов.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ТОНКИХ ПЛЕНОК ЦТС, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ОБРАЗЦЫ.

2.1. Динамический метод исследования пироэлектрических свойств тонких пленок ЦТС.

2.1.1. Методика определения величины пирокоэффициента в тонких сегнетоэлектрических пленках ЦТС.

2.1.2. Методика определения направления и степени самополяризации в сегнетоэлектрической пленке.

2.2. Экспериментальные установки.

2.3. Объекты исследований.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Пироэлектрический отклик тонкопленочных

ЦТС-структур, сформированных на различных подложках.

3.2. Петли пироэлектрического гистерезиса для пленок ЦТС, сформированных на подложках из ситапла.

3.2.1. Пироэлектрические петли гистерезиса пленок ЦТС, распыленных из мишеней стехиометрического состава и содержащих избыток оксида свинца.

3.2.2. «Остаточный» пироэлектрический гистерезис в пленках ЦТС

REM hysteresis).

3.2.3. Форма пироэлектрических петель для пленок ЦТС при различных температурах.

3.2.4. Влияние толщины пленки ЦТС на величину ее самополяризации.

3.3. Аномальные пироэлектрические петли в пленках ЦТС на ситалловых подложках.

3.4. Петли пироэлектрического гистерезиса тонких пленок ЦТС, сформированных на кремниевой подложке.

3.5. Пироэлектрические свойства пленок состава

РЬ^о^Го^^однС^ЦООч, осажденных на стальные подложки.

3.5.1. Петли пироэлектрического гистерезиса в униполярных пленках РЬ(Т1-„>45гг0^„101С^01)Оз.

3.5.2. Влияние отжига на поведение пироотклика в пленках РЬСГ^Го^олС^лОО,.

3.5.3. «Встречная» поляризация в пленках РЬ^о^Го^МхцСсЦ^Оз.

3.6. Пиро-фотоэлектрические отклики в конденсаторных структурах на основе ЦТС.

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4.1. Расчет формы пироэлектрических импульсов тонкопленочных структур.

4.2. Влияние механических напряжений на величины пирооткликов пленок ЦТС, сформированных на подложках из ситалла и кремния.

4.3. Внутренние поля и их влияние на поведение пироотклика тонкопленочных сегнетоэлектрических структур системы ЦТС.

4.4. Влияние оксида свинца, внедренного в объем пленки ЦТС, на ее физические параметры.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пироэлектрические свойства тонких пленок цирконата титаната свинца, сформированных на подложках из ситалла, кремния и стали»

Актуальность темы. Масштабные исследования тонкопленочных сегнетоэлектриков начались в начале 90-х годов прошлого столетия и были связаны с вновь открывшимися перспективами их практического использования. Решение проблемы, связанной с совместимостью технологий выращивания тонких сегнетоэлектрических слоев с кремниевой микроэлектроникой, привело к тому, что в настоящее время интегрированные сегнетоэлектрики находят широкое применение в устройствах динамической и статической (неразрушаемой) памяти, СВЧ устройствах, электромеханических излучателях, разнообразных сенсорах акустических и тепловых волн. По мере дальнейшего развития и совершенствования микроэлектронных технологий происходит миниатюризация устройств и приборов, созданных на базе тонкопленочных сегнетоэлектриков, расширяется сфера их применений, повышается их эффективность.

Среди материалов для интегрированных се[ нетоэлектриков основное место занимают твердые растворы титаната бария сгронция и цирконата-титаната свинца, обладающие, с точки зрения практических приложений, наилучшими характеристиками. Будучи включенными в состав многослойных композиций (часто в виде плоского тонкопленочного сегнетоэлектрического конденсатора), эти материалы приобретают новые свойства, связанные с интерфейсными явлениями, механическими взаимодействиями с подслоями и подложкой; особенно сильно эти свойства проявляются в наноразмерных пленках.

Пьезоэлектрические и пироэлектрические свойства таких материалов представляют огромный интерес для создания эффективных и конкурентоспособных устройств, работающих в сложных условиях. Одним из базовых материалов для таких применений являются твердые растворы цирконата-титаната свинца (ЦТС). Однако до настоящего времени свойства поликристаллических пленок ЦТС, осажденных на практически значимые полупроводниковые, диэлектрические и металлические подложки недостаточно исследованы, а их параметры не оптимизированы. В частности, мало изучены электрофизические свойства твердых растворов в области морфотропной фазовой границы, где большинство физических характеристик достигает своих максимальных значений; отсутствует систематический подход к исследованию структурных нарушений, особенно вблизи интерфейсов, и формированию на них объемных зарядов и электрических полей; мало исследовано влияние примесей, в том числе, включений оксида свинца. Недостаточное внимание уделяется двуосным механическим напряжениям, связанным с типом используемых подложек, электродов и других подслоев, и в значительной степени определяющим конфигурацию доменной структуры. Актуальным остается вопрос ориентирующего действия перечисленных выше факторов на спонтанную (остаточную) поляризацию как девственных пленок ЦТС, так и пленок, подвергавшихся воздействию постоянного и переменного электрических полей, освещения и изменения температуры.

Целью данной работы являлось изучение пироэлектрических и диэлектрических свойств тонких пленок ЦТС, сформированных на практически значимых диэлектрической (ситалловой), полупроводниковой (кремниевой) и металлической (сталь) подложках, и влияние на эти свойства внешних воздействий в виде электрических полей, освещения и изменения температуры.

В соответствии с этим сформулированы основные задачи работы: • исследовать и провести сравнительный анализ пироэлектрических откликов тонких пленок цирконата-титаната свинца, сформированных на различных подложках;

• изучить влияние внешних воздействий (постоянных и переменных электрических полей, изменения температуры) на пироэлектрические свойства сегнетоэлектрических тонкопленочных конденсаторных структур на основе ЦТС;

• выполнить сравнительный анализ экспериментально полученных пироэлектрических и диэлектрических петель гистерезиса в этих конденсаторных структурах;

• провести оценку влияния механических напряжений, возникающих в тонких пленках цирконата-титаната свинца, на их пироэлектрические свойства;

• изучить влияние высокотемпературного отжига на пироэлектрические свойства тонкопленочных структур на основе ЦТС.

Объекты исследования. В работе изучались свойства тонких пленок твердых растворов ЦТС, изготовленных различными научными центрами:

• в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН (С.-Петербург) пленки осаждались на подложки из ситалла СТ-50 и кремния методом ВЧ магнетронного распыления керамических мишеней ЦТС (РЬг^/По^СЬ) как стехиометрического состава, так и содержащих 10% мол. избытка свинца. Толщина пленок составляла 0,3-1 мкм. В качестве материала верхнего и нижнего электродов использовалась платина.

• в НИИ физики Ростовского госуниверситета (Ростов-на-Дону) пленки осаждались на подложки из нержавеющей стали методом ВЧ-катодного распыления мишени, приготовленной из горячепрессованной керамики ЦТС состава РЬ^п^Го^-М^С^^^Оз. Толщина пленок составляла 1 мкм. В качестве материала верхнего электрода использовался алюминий.

Научная новизна;

1. Разработана методика определения степени самополяризации и величины пирокоэффициента сегнетоэлектрических тонких пленок на основе анализа формы и амплитуды пиротока, возникающего при облучении пленки тепловым потоком, модулированным импульсами прямоугольной формы. Показано, что использование динамического метода исследования пироэлектрического эффекта позволяет достаточно точно определить степень и направление самополяризации в тонких пленках.

2. Установлено, что при воздействии модулированного теплового излучения в пленках ЦТС, сформированных на различных подложках, наблюдается существенное различие амплитуд и форм пироэлектрических откликов.

3. Показано, что сжимающие напряжения, возникающие в пленках, сформированных на ситалловых подложках, приводят к увеличению пироотклика по сравнению с аналогичным для пленок, сформированных на подложках из кремния, где действуют растягивающие напряжения.

4. Выявлено существование аномальных пироэлектрических петель гистерезиса в пленках ЦТС, осажденных на ситалловые подложки, в условиях остаточного пироэлектрического гистерезиса (REM hysteresis).

5. Установлено, что в пленках Pb(Ti0(45Zro>5-?WoioiCd()oi)0-}, подвергнутых высокотемпературному отжигу (Т>350°С), реализуются условия возникновения встречной поляризации.

6. Обнаружено, что наряду с пирооткликом, при воздействии на тонкопленочную ЦТС структуру с избытком оксида свинца, модулированного лазерного излучения с длиной волны 0,63 мкм, наблюдаются фотоэлектрические и фотовольтаические эффекты.

Практическая значимость.

Исследования пироэлектрических свойств тонкопленочных ЦТС конденсаторных структур позволили выявить новые возможности динамического метода изучения пироэффекта и более адекватно описать процессы переориентации полярного состояния в условиях внешних воздействий.

Показана возможность определения величины пирокоэффициента динамическим методом из анализа формы и амплитуды пироэлектрического отклика, что представляет ценность для практического применения этих пленок в качестве динамических датчиков тепловых потоков (ИК-излучения).

Отработана методика определения степени самополяризации в сегнетоэлектрических тонкопленочных структурах.

Исследования электрофизических свойств пленок ЦТС, сформированных на ситалловых подложках, выявили их высокую пироэлектрическую активность.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Состояние поляризации в тонких пленках ЦТС, осажденных на различные подложки, можно контролировать с помощью динамического метода исследования их пироэлектрических свойств при прямоугольной модуляции теплового потока.

2. Величина и форма пироэлектрического отклика определяется вкладом как тепловых характеристик, составляющих гетероструктуры, так и механических напряжений, возникающих в пленках при ее формировании на подложках различных типов.

3. Появление аномальных петель пироэлектрического гистерезиса в пленках ЦТС на ситалловых подложках связано с активацией неравновесных носителей заряда и их перераспределением по центрам захвата в сильных электрических полях.

4. Процессы переполяризации в тонкопленочной структуре ЦТС инициируют фоточувствительные центры. Их появление имеет место как в случае коммутации приложенного внешнего электрического поля, так и для его квазистатического изменения при обходе по ветвям петли гистерезиса.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков («ВКС-XVII», Пенза, 27 июня - 1 июля 2005 г.); Международной научно-технической конференции по физике сегнетоэлектриков («Диэлектрики-2004», Санкт-Петербург, 23-27 мая 2004 г.), "The Fifth International Seminar of Ferroelastic Physics (Воронеж, 10-13 сентября 2006 г.); Международных научно-практических конференциях «Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения» (Москва, 25-29 ноября, 2003 г.), «Тонкие пленки и наноструктуры» (Москва, 7-10 сентября 2004 г.), «Фундаментальные проблемы функционального материаловедения, пьезоэлектрического приборостроения и нанотехнологий. Пьезотехника-2005» (Ростов-на-Дону, 23-26 августа 2005 г.), «Пленки - 2005», (Москва, 22-26 ноября, 2005 г.).

Публикации; по теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 9 статей в отечественных реферируемых журналах и материалах конференций, остальные - в тезисах докладов конференций.

Структура и объем диссертации: диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 142 наименования. Работа изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 83 рисунка и 6 таблиц.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Сергеева, Ольга Николаевна, 2006 год

1. Яффе Б., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлек-фическая керамика. Мир, М. 1974.288 с.

2. Нооп S.Oh, Hyan M.Jang Ferroelectrlcs phase transitions and three-dimensional phase diagrams of a Pb(ZrTi) system under a hydrostatic pressure // J.Appl. Phys.1999. V. 85, N5. P.2815-2820.

3. Rossetti G.A Zhang Jr. W.,. Khachaturyan A. G. Phase coexistence near the morphotropic phase boundary in lead zirconate (PbZrTiO3-PbTiO3) solid solution //Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88, 072912.

4. Исупов B.A. Сосущее!вование фаз в твердых растворах цирконата-титаната свинца//ФТТ. 2001. Т.43. Вып. 12. 2166-2169.

5. Shirane Tetragonal-to-monoclinic phase transition in a ferroelectric perovskite: The structure of PbZro52Tio4803 / B. Noheda, J. A. Gonzalo, L. E. Cross, R. Guo, S.-E.Park D. E. Cox, G. // Phys. Rev. В 2000 V.61, P.8687-8695.

6. Rajeev R. R., Mishra S.K., Dhananjai P. Room temperature structure of PbZri.xTixOi around the morphotropic phase boundary region: A Rietveld study // J/ Appl.Phys.2002.V.92. N96. P.3266-3274.

7. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков. - М.: Энергия, 1976. 336 с.

8. Iijima K., Tomita R., Takayama R., Ueda I. Preparation of c-axis oriented PbTiO3 thin films and their crystallographic, dielectric, and pyroelectric properties //J.Appl.Phys. 1986. V.60. P.361-367.

9. Ogawa Т., Senda A., Kasanami T. Controlling the crystal orientations of lead titanate thin films. // Jpn.J.Appl.Phys. 1991. V.30, part I, №.9B, P.2145-2148.

10. Krupanidhi S.B. Resent advances in the deposition of ferroelectric thin films // Integrated Ferroelectrics. 1992. V.I. P.161-180.

11. Xu Yu., Mackenzie J.D. Fcrroelelectric thin films prepared by sol-gel processing // Integrated.Ferroelectrics. 1992. V.I. P.17-42.

12. Формирование и исследование свойств нленок цирконата-титаната свинца на диэлектрических подложках с нодслоем нлатины / В.П. Афанасьев, Е.Ю.Кантелов, Г.П. Крамар, И.П. Пронин, Т.А. Шаплыгина // ФГГ. 1994. Т.36.Р.1657-1665.

13. Iijima К, Ueda I, Kugimiya К. Preparation and properties of lead zirconate - titanate thin films.//Jpn.J.Appl.Phys. 1991. V.30. P.2149-2151.

14. Оптический конфоль однофазности тонких ноликрис1аллических сегнстоэлек1рических нленок со структурой неровскита / И.П. Пронин, П.В.Зайцева, Е.Ю. Каптелов, В.П. Афанасьев // Известия РАН, сер. физ. 1997. Т.61.Вын.2. 379-382.

15. Structure and properties of sol-gel PbZrTiO3 thin films / V.V.Lemanov, N.V.Zaitseva, S.V.Shtelmakh, A.V.Motorny, V.K.Yarmarkin // Ferroelectrics. 1995.V.170. P.231-236.

16. Lian L., Sottos N.R. Effects of thickness on the piezoelectric and dielectric properties of lead zirconate titanate thin films. //J.Appl.Phys. 2000. V.87.3941-9.

17. Myers S.A., Chapin L.N. // Mater. Res. Soc. Symp. 1990. V.200. P.231.

18. Piezoelectric properties of self-polarized Pb(ZrxTii х)Оз thin films probed by scanning force microscopy / V.V. Shvartsman, A.V. Pankrashkin, V.P. Afanasjev,E.Yu.Kaptelov, I.P. Pronin, A.L. Kholkin // Integrated Ferroelectrics. 2005. V.69.P.103-111.

19. Chan San-Yuan, Sun Chia-Liang Ferroelectric characteristics of oriented Pb(Zr,Ti, , )0T films//J.Appl.Phys. 2001, V.90, N.6, p.2970-2974.

20. Merz W. Domain Formation and Domain Wall Motions in Ferroelectric BaTiO^ Single Crystals// Phys.Rev. 1954. V.95. P.690.

21. Modification and detection of domains on ferroelectric PZT films by scanning force microscopy / K. Franke, J. Besold, W. Haessler, and C. Seegebrath. // Surf. Sci.1994. V. 302. L283.

22. Sharma P.K., Varadan V.K., Varadan V.V. // Sm.Mater.Structure. 2002. V.ll. P. 956-961.

24. Structural characterization and 90" domain contribution to ferroelectricity of epitaxial Pb(Zro,-i5,Ti()65)03 thin films / K.Saito, T.Kurosawa, T. Akai, T. Oikawa, H.Funakubo //J.Appl.Phys. 2003, V.93, N.I, p.545-550.

25. Wang Y.G., Dec J., Kleemann W. Study on surface and domain structures of PbTiO3 crystals by atomic force microscopy //J.Appl.Phys 1998. V.84. P.6795-6798.

26. Tybell N., Paruch P. Domain Wall Creep in Epitaxial Ferroelectric Pb(Zro2Ti()8)0-i Thin Films // Phys.Rev. Lett. 2002. V. 89. 097601-0976014.

27. Domain wall motion and its contribution to the dielectric and piezoelectric properties of lead zirconate titanate films / F.Xu, S.Trolier-McKinstry, W.Ren, B.Xu, Z.-L. Xie,K.Hemker//J.Appl.Phys.2001. V.89. P. 1336.

28. Kholkin A.//Ferroelectrics. 2000. V.238. P.799.

30. Parucha_P. and Triscone J.-M. High-temperature ferroelectric domain stability in epitaxial PbZrojTiosO^ thin films // Appl Phys. Lett. 2006. V.88 P. 162907

31. Pertsev N., Kouhar V.G. Polarization Instability in Polydomain Ferroelectric Epitaxial Thin Films and the Formation of Heterophase Structures// Phys. Rev. Lett.2000. V.84. P.3722

32. Bratkovsky A.M., Levanuyk A.P. Abrupt Appearance of the Domain Patten and Fatigue of the Ferroelectric Films// Phys.Rev.. B. 2001. V.84. N14. P. 31177-3180.

33. Bratkovsky A.M., Levanuyk A.P.Elastic domain structure and transition between polydomain and monodomain ststes in thin films// Phys.Rev. B. 2002. V.65.094102.P.1-6.

34. Structural inhibition of ferroelectric switching in triglycine sulphate. 1. Additives / E.T. Keve, K.L. Bye, P.W. Whipps, A.D. Annis//Ferroelectrics. 1971. V.3. P.39-48.

35. Bye K.L., Whipps P.W., Keve E.T. High internal bias fields in TGS (L-alanine) (pyroelectric radiation detectors). // Ferroelectrics. 1972. V.4. P.253-256.

36. JlafiFic M., Гласе A. Сегнеюэлектрики и родственные им ма1ериалы. - М.: Мир. 1981 г. 736 с.

37. Wieder Н.Н. Ferroelectric properties of colemanite. // J.Appl.Phys. 1959. V.30. P.1010-1018.

38. Влияние у-излучения на сегнетозлектрические свойс1ва кристаллов триглицинсульфата / В.А. Юрии, А.С. Баберкин, Э.Н. Корниенко, И.В.Гаврилова// Изв. АН СССР, сер. физ. 1960. Т.24. 1334-1336.

39. Hoshino S., Окауа Y., Pepinski R. Crystal structure of the ferroelectric phase of (Glycine)3-H2SO4. // Phys.Rev. 1959. V.I 15. P. 323-330.

40. Itoh K., Mitsui T. Studies of the crystal structure of triglycine. // Ferroelectrics. 1973. V.5. P.235-251.132

41. Гавриляченко В.Г., Дудкевич В.П., Фесенко П.Г. Нстественная униполярное 1Ь монокрисгаллов титанаш бария, выращиваемых по методу Ремейки //Крис1аллофафия. 1968. Т.П. 342-343.

42. Электрические евойегва и пироэффект в тонкоелойиых монокрие1 аллах штаната бария и триглицииеульфата / В.З. Бородин, Г. Гах,О.П.Крамаров, Л.С. Кременчу1екий // Укр. физ. журн. 1969. Т. 14. №2. C.I79-183.

43. Буреиан Э.В., Зайковекий О.И. Изменение кривизны нленки еегнеюзлектрика нри ноляризации//ФТТ. 1968.Т.10. C.14I3-1417.

44. Буреиан Э.В., Зайковекий О.И., Макаров К.В. Поляризация еегнетоэлек-фичеекой пластины изгибом // Изв. АИ СССР, сер. физ. 1969. Т.ЗЗ,.№7. 1098-1100.

45. Буреиан Э.В. Пелинейный кристалл титаната бария. - М.: Наука, 1974.295с.

46. Maiwa Н., Ishinose N., Okazaki К. Fatigue and refreshment of (РЬ,Ьа)Т10з thin films by multiple cathode sputtering // Jpn.J.Appl.Phys. 1994. V.33, part I, Ж9В,P.5240-5243.

47. Maiwa H., Ishinose N., Okazaki K. Electrical properties of (Pb,La)TiOi thin films fabricated by multiple cathode sputtering // Jpn.J.Appl.Phys. 1994. V.33, №.I1,P.6227-6234.

48. Lee J., Ramesh R. Imprint of (Pb,La)(Zr,Ti)03 thin films with various crystalline qualities//AppI.Phys.Lett. 1996.V.68. P.484-486.

49. Choi C.H., Lee J., Park B.H., and Noh T.W. Asymmetric switching and imprint in (La,Sr)CoO3/Pb(Zr,Ti)OV(La,Sr)CoO3 heterostructures // Integrated Ferroelectrics.1997.V.18.P.39-48.

50. Choi C.H., Lee J. Asymmetric properties of Pb(Zr,Ti)03 thin film capacitors with conducting oxides//J.Phys. IV France. 1998. V.8. P.109-112.

51. Effect of Nb doping on the hysteresis parameters of sol-gel derived Pbii x/2(Zro^ 3Tin47)i xNbxO3 thin films / R.D. Klissurska, A.K. Tagantsev, K.G. Brooks, N.Setter//Microelectronics Ingineering. 1995. V.29. P.271-274.

52. Use of ferroelectric hysteresis parameters for evalution of niobium effects in lead zirconate titanate thin films / R.D. Klissurska, A.K. Tagantsev, K.G. Brooks, N.Setter//J.Am.Ceram.Soc. 1997. V.80. 3636-342.

53. Imprint testing of ferroelectric capacitors used for non-volatile memories / R.Dat, D.J. Lichtenwalner, 0 . Auciello, A.I. Kingon // Integrated Ferroelectrics. 1994. V.5.P.275-286.

54. Conspicuous voltage shift of D-E hysteresis loop and asymmetric depolarization in Pb-based ferroelectric thin films / S. Okamura, S. Miyata, Y.Mizutani, T. Nishida, T.Shiosaki //Jpn.J.Appl.Phys. 1999. V.38, part I, №. 9B. P.5364-5367.133

55. Photoinduced hysteresis changes in optical storage in (Pb,La)(Zr,Ti)03 thin films and ceramics / D, Dimos, W.L. Warren, M.B. Sinclair, B.A. Tuttle, R.W, Schwatrz //J.Appl.Phys. 1994. V.76. P.4305-4315.

56. Self-polarization effect in Pb(Zr,Ti)03 thin films / A.L.Kholkin, K.G. Brooks, D.V. Taylor, S. Hiboux, N. Setter// Integrated Ferroelectrics. 1998. V.22. P.525-533.

57. Optimized PZT thin films for pyroelectric IR detector arrays / R.Bruchhaus, D. Pitzer, M. Schreiter W. Wersing//J.EIectroceram. 1999. V.3. P.151-162.

58. Sputter-deposition of lll.-axis oriented rhombohedral PZT films and their dielectric, ferroelectric and pyroelectric properties / N.Adachi, T.Matsuzaki,T.Yamada, T.Shiosaka, A.Kawabata//Jpn.J.Appl.Phys. 1987. V.26. P.550-553.

59. Pyroelectric devices based on sputtered PZT thin films / R. Kohler, N. Neumann, N.Hep, R. Bruchhaus, W. Wersing, M. Simon // Ferroelectrics. 1997. V.201. P.83-92.

60. Особенности пироэлек^фических свойств юнких плегюк цирконата-шшнат свинца, содержащих избыиж оксида свинца / А.А. Богомолов, О.Н. Сергеева,Д.А. Киселев, . Е.Ю. Кантелов, И.И. Пронин // Письма в ЖГФ, 2005. Т.31.ВЫН.11.С.42-50.

61. Self-polarized PZT thin films: deposition, characterization and application / G. Suchaneck, T. Sandier, A. Deineka, G. Gerlach // Ferroelectrics. 2004. V.289. P.309-316.

62. Ion beam analysis of PZT thin films / M.Watamori, M.Isono, n.Madono, Y.Kawano, K.Sasabe, T.Horao, K. Oura // Appl.Surf.Sci. 1999. V.142. P.422-427.

63. Relationship between pyroelectric properties and electrode sizes in (Pb,La)(Zr,Ti)03 (PLZT) thin films / M.Kobune, H. Ishito, A. Mineshige, S. Fujii, R. Takayama, A.Tomozawa // Jpn.J.Appl.Phys. 1998. V.37, part I, № 9B. P.5154-5157.

64. Zr/Ti ratio dependence of the deformation in the hysteresis loop of Pb(Zr,Ti)O^ thin films / E.G.Lee, J.K.Lee, J-Y. Ют, J.G Lee, H.M. Jang, S.J. Kim. // J.Mater.Sci.Lett.1999.V.18P.2025-2028.

65. Self-polarization in PZT films / K.W.Kwok, B.Wang, H.L.W.Chan, C.L.Choy. // Ferroelectrics. 2002. V.271. P.69-74.134

66. Frey J., Schlenkrich R, Schonecker A. Self-polarization and texture of wet chemically derived lead zirconate titanate thin films, // Integrated Ferroelectrics.2001.V.35.P.195-U3.

67. Evans Imprint in ferroelectric capacitors / W.L.Warren, B.A. Tuttle, D. Dimos, G.E. Pike, H.N. Al-Shareef, R.Ramesh, J.T. //Jpn.J.Appl.Phys. 1996. V.35. P. 1521-1524.

68. Polarization and self-polarization in PZT thin films / V.P.Afanasjev, A.A.Petrov, I.P. Pronin, E.A. Tarakanov, A.V. Pankrashkin, E.Yu. Kaptelov and J. Graul // J.Phys.:Condensed Matter. 2001. V/13. P.8755-63.

69. Самополяризация и мифационная поляризация в юнких плепках циркопата- тишпага свинца / И.П. Пропип, Е.Ю. Кап1елов, Е.А. Таракапов,Т.А.Шаплыгипа, В.П. Афанасьев // ФТТ. 2002. Т.44. 739-744.

70. Влияние отжига на самополяризованное состояние в тонких сегнетоэлектрических пленках / И.П.Пронин, Е.Ю. Кангелов, Е.А.Тараканов,В.П.Афанасьев // ФТТ. 2002. Т.44. .№9. 1659-1664.

71. Ferroelectric film self-polarization / Е. Sviridov, I. Sem, V. Alyoshin, S.Biryukov, V.Dudkevich // Mater.Res.Soc.Symp. Proc. 1995. V.361. P.141-146.

72. Stresses in Pt/Pb(Zr,Ti)03/Pt thin-film stacks for integrated ferroelectric capacitors / G.A.C.M. Spierings, G.J.M. Dormans, W.G. J.Moors, M.J.E. Ulenaers, P.K. Larsen//J.Appl.Phys. 1995. V.78. P.926-933.

73. Ogawa Т., Senda A., Kasanami T. Controlling the crystal orientations of lead titanate thin films. //Jpn.J.Appl.Phys. 1991. V.30, part I, №.9B, P.2145-2148.

74. Preparation of c-axis oriented PbTiO^ thin films and their crystallographic, dielectric, and pyroelectric properties / K. jima, R. Takayama, Y. Tomita, I. Ueda //J.Appl.Phys. 1986. V.60. P.2914-2919.

75. Asymmetric ferroelectricity and anomalous current conduction in heteroepitaxial BaTiOj thin films / K.Abe, S.Komatsu, N.Yanase, K.Sano, T.Kamakubo //Jpn.J.Appl.Phys. 1997. V.36, part I, N<i.9B. P.5846-5853.

76. Epitaxial growth of BaTiO3 thin films by high gas pressure sputtering / T.Yasumoto, N. Yanase, K.Abe, T. Kawakubo // Jpn.J.Appl.Phys. 2000. V.39, part I, Ж 9 ВP.5369-5373.

77. Mechanical stress effect on imprint behavior of integrated ferroelectric / A.Gruverman, B.J.Rodriguez, A.I.Kingon, R.J. Nemanich, A.K.Tagantscv, J.S.Cross,M.Tsukada //Appl.Phys.Lett. 2003. V.83. P.728-730.

78. Nature of non-linear imprint in ferroelectric films and long-term prediction of polarization loss in ferroelectric memories / A.K.Tagantsev, l.Stolichnov, N.Setter,J.S.Cross //J.Appl.Phys. 2004. V.96. P.6616-6623.

79. Вклад механических нанряжсний в самополяризацию тонких сегнето электрических пленок / И.П. Пронин, Е.Ю. Кап1елов, А.В. Гольцев,В.П. Афанасьев // ФТГ. 2003. Т.45. N^9, с. 1685-1690.135

80. Lee K.S. and Baika S. Reciprocal space mapping of phase transformation in epitaxial PbTiO3 thin films using synchrotron x-ray diffraction. //J.Appl.Phys. 1999.V.85. P.1995-1997.

81. Piezoelectric and Pyroelctric Properties of Pb(Zr,Ti)03 films for micro-Sensors and actuators / L-S. Yang, S-H. Kim, J-H. Yeom, Ch-Yo. Koo, Ch. S. Hwang, Eu. Yoon,D-Jo Kim, J. Ha // Integrated Ferroelectrics. 2003. V.54, p.515-525..

82. Takayama R., Tomita Y, Preparation of epitaxial Pb(ZrxTii x)0^ thin films and their crystallographic, pyroelectric and ferroelectric properties//J.Appl.Phys. 1989, V.65,N.4,p.l666-1670

83. Thornton J.A., Hoffman D.W. Stress-related effects in thin films. // Thin Solid Films. 1989.V.171.P.5-31

84. Zook J.D. and Liu S.T. Pyroellectric effect in thin film // J. Appl. Phys. 1978.49. 4604-4606.

85. Stress Effect on the Pyroelectric Properties of Lead Titanate Thin Films / H. Huang, C. Q. Sun, Z. Tianshu, Z. Hong, J. T. Oh, P. Hing // Integrated Ferroelectrics. 2003.V.51.P.81-90.

86. Hoon S.Oh, Hyan M.J. Enhanced thermodynamic stability of tetragonal-phase field in epitaxial Pb(ZrTi) thin film a two-dimensional compressive stress // J. Appl.Phys. 1998. V. 12, N5. P.1457-1459.

87. Effect of anisotropic in-plane strain on phase state and dielectric properties of epitaxial ferroelectric thin films / A.G.Zembildovich, N.A.Pertsev, U.Botter,R.Waser//J. Appl.Phys.Lett. 2005. V.86. 052903.

88. Hoon S. Oh, Hyun M. J. Two-dimensional thermodynamic theory of epitaxial Pb(Zr,Ti)03 thin films// Phys. Rev. B. 2000. V62, N2214757-14765.

89. Pyroelectric response of ferroelectric thin films / A.Sharma, Z.-G.Ban, S.P.Alpay, J.V. Mantese//J.Appl.Phys. 2004, V.95, N.7. P.3618-3625.

90. Ban Z.-G., Alpay S.P. Dependence of the pyroelectric response on internal stresses in ferroelectric thin films // J. Appl. Phys. Lett. 2003, V. 82, N30. P.3499-3501.

91. Giant effective pyroelectric coefficients from graded ferroelectric devices / F.Jin, G.W. Auner, R. Naik, N.W. Schubring, J.V. Mantese, A.B. Cabatalan, A.L. Micheli// Applied Physics Letters. 1998, V. 73, N19, p.2838-2840

92. Self-poled Pb.Zr,Ti.O3 films with improved pyroelectric properties via the use of 1.ao sSro 2.MnOVmetal substrate heterostructures / M. Es-Souni, M. Kuhnke, S.Iakovlev, C.-H. Solterbeck, and A. Piorra //J. Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86,022907.

93. Zhang Q., Whatmore R.W. Sol-gel PZT and Mn-doped PZT thin films for pyroelectric applications// J. Phys.D:Appl.Phys. 2001, V.34, p.2296-2301.

94. Byer R.L., Roundy CD. // Ferroelectrics 1972. V.3. P.333.

95. Zhang Q., Whatmore R.W. Improved ferroelectrics and pyroelectric properties in Mn-doped lead lead zirconate titanate thin films // J.Appl.Phys. 2003, V.94, N.8,p.5228-5233136

96. Idenlification of passive layers in ferroelectric thin films from their switching parameters / A.R. Tagantsev, M. Landivar, E. Colla, N. Setter // J.AppI.Phys. 1995.V.78. P.2653-2630.

97. Wong С К. and Shin F. G. A possible mechanism of anomalous shift and asymmetric hysteresis behavior of ferroelectric thin films // Appl. Phys, Lett. 2005.V.86 P. 042901.

98. Investigation of thickness dependence of the ferroelectric properties of PbZr()f,Tio403 thin-film capacitors / R. Bouregba,_ G. Le Rhun, G. Poullain, and G. Leclerc // J.Appl. Phys. 2006. V. 99. P. 034102.

99. Garn L.E., Sharp E.J.//J.appl.Phys. 1982. V.53. P.8974

100. Polarization, pyroelectric coefficient and cureent-voltage characteristics of PZT films / A.S. Sigov, M.I. Maleto, E.Ph. Pevtsov, V.V. Chernokozhin // Ferroelectrics. 1999.V. 226. P. 183-190

101. Фридкин B.M. Се1не1оэлектрики-полупроводники. M., 1976 320 c.

102. Барфут Дж., Тейлор Дж. Полярные диэлектрики и их применение: Пер. с англ. - М.: Мир, 1981.-526

103. Иона Ф., Ширане Д. Сегнеюзлек-фические кристаллы. : пер. с англ.-М.: Мир, 1965.-555

104. Желудев И.С. Основы сегнетозлектричес1ва.-М.: Атом, I973.-472 С

105. Кременчуюкий Л.С., Самойлов В.Б. Исследование динамического нирозлекфического эффекта в тонкослойных сегнетоэлектриках и разработканирозлекфических нриемников на их основе // Украинский физическийжурнал. 1979. Г.24, .№2. 274-287

106. Клемен1ьев СИ. Влияние контактных областей на нироэлектрический эффект в юнкослойный системах // Нелинейные нронессы в оптике Межвуз. сб. науч.трудов / Дальневосточный iосударственный универси1е1 путей сообп1ения-ХабаровскДВГУПС. 1999. 16-18.

107. Bruchaus R., Pitzer D., Primig R., Schreiter M., Wersing W.// Integrated Ferroelectrics. 1999. V.25. P.I

108. Глинчук М.Д., Зауличный В.Я., Стефанович B.A. Поле деноляризании и свойства сегнетоэлек-фичееких пленок с учетом влияния электродов // ФТТ.2005. Т.47. ВЫП.7. 1285-1291.

109. Киттель Введение в физику твердого тела. Мир. М.1987. 137

110. Effects of the top-electrode size on the piezoelectric properties (бзз and S) of lead zirconate titanate thin films / P.Gerber, A. Roelofs, C.Kugeler, U.Bottger, R.Waser,K.Prume //J.Appl.Phys. 2004, V.96, N.5, p.2800-2804.

111. Chynoweth A.G. Dynamic Method for Measuring the Pyroelectric Effect with Special Reference to Barium Titanate // Journal of Applied Physics, 1956. V. 27,Issue 1, p. 78-84.

112. ZajoszH.J. Elementary theory of nonlinear pyroelectric response in monoaxial ferroelectrics with second order phase transition // Ferroelectrics, 1984. V.56. P. 265.

113. Zajosz H.J. Pyroelectric response to step radiation signals in thin ferroelectric films on a substrate //Thin Solid Films, 1979. V.62. N2. P.229-236.

114. Shvartsman V.V., Pankrashkin A.V., Afanasjev V.P. et all Piezoelectric properties of self-polarized Pb(ZrxTii х)Оз thin films probed by scanning force microscopy. //Integrated Ferroelectrics. 2005. V.69. Р.103-П1.

115. Jones R.E. Integration of ferroelectric nonvolatile memories. // Solid State Technology. 1997.V.40. Oct. P.201-210.

116. Структура дефектов и токи 1ермоде11оляризации в тонких пленках на основе ЦТС / Г. Гах, И.Н. Захарченко, В.А. Алешин, Е.В. Кривицкий // ИзвестияРАН. Сер.физ. 2003. Т.67. .№8. 1165-1168.

117. Сигов А.С., Воротилов К.А., Певцов Е.Ф., Перовский В.И. // Тр. II Междунар. конф. "Реальная структура и свойства ацентричных крис1Ш1лов". Александров,1995. 234.

118. Склярова Е.Н., Гавриляченко В.Г., Кузнецова Е.М., Семенчев А.Ф. // Изв. РАН. Сер. физ. 2004. Г.68, №5. 708

119. Chynoweth A.G. Surface Space-Charge Layers in Barium Titanate // Phys. Rev. 1956. V.1O2,N.3.P.7O5-714.

120. Павлов C.B. Влияние 1раничных условий на поляризационный профиль в тонкой се1не1озлектрической нленке // Изв.РАН. Сер.физ. 2003. Г.67, М>8.С. 1087-1088.

121. Барьерные фотовольтаические эффекты в сегнето)лек-|рических тонких нленках PZT / В.К. Ярмаркин, Б.М. Гольцман, М.М. Казанин, В.В. Леманов //ФТТ. 2000. Т.42. .№3. 511 - 516.

122. Bogomolov А.А., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V. Pyroresponse of Sn2P2S6 Films on Aluminum Substrate//Journal of Korean Phys.Soc. 1998. V.32. P.S251-S252.

123. Thornton J.A., Hoffman D.W. Stress-related effects in thin films. // Thin Solid Films. 1989. V.171.P.5-31.

124. Imprint in ferroelectric Pb(Zr,Ti)03 thin films with thin SrRuO^ layers at the electrodes M.Grossmann, O.Lohse, T.Scheller, D.Bolten, U.Boettger, J.R.Contreras,H.Kohlstedt, R.Waser// Integrated Ferroelectrics. 2001. V.37. P.205-214.

125. Mechanisms of imprint effect on ferroelectric thin films / Y.Zhou, H.K.Chan, C.H.Lam, F.G.Shin//J.Appl.Phys. 2005. V.98.024111.138

126. Franke К., Huelz Н., Weihnacht М. Stress-induced depolarization in PZT thin films, measured by means of electric force microscopy // Surface Science. 1998. V.416.P.59 - 67.

127. Quantitative ferroelectric characterization of single submicron grains in Bi-layered perovskite thin films / C.Harnagea, A.Pignolet, M.Alexe, D. Hesse, U. Gosele //Appl. Phys. 2000. V.A70. P.261-267.

128. Пан-Дер Зил A. Шумы при измерениях. - М.: Мир. 1979. 292 с.

129. Schubring N.W., Mantese J.V., Micheli A.L., Catalan A.B., and Lopez R.J.// Phys. Rev. Utt. 1992. V. 68. P. 1778.

130. Особенности поведения конденса горных структур на основе пленок цирконата- штаната свинца с избытком оксида свинца / В.П.Афанасьев, Г.Н.Мосина,A.A.I 1етров, И.П.Пронин, Л.М.Сорокин, Е.А.Тараканов // Письма в ЖТФ.2001,Т.27,вьш.11.С.56-63