Униполярность тонких поликристаллических пленок цирконата-титаната свинца тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Каптелов, Евгений Юрьевич

• Каптелов, Евгений Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Каптелов, Евгений Юрьевич

Перечень условных обозначений и сокращений

Введение

1. Свойства униполярных кристаллов и тонких пленок

1.1. Униполярность в сегнетоэлектрических кристаллах

1.2. Самопроизвольная поляризация в тонких сегнетоэлектрических пленках

1.3. Выводы. Постановка задач работы

2. Методы получения и исследования тонких сегнетоэлектрических пленок ЦТС

2.1. Технология получения тонких пленок ЦТС

2.2. Технологическая и физико-химическая совместимость тонких слоев и подложки

2.3. Выбор составов мишеней для формирования тонких сегнетоэлектрических пленок ЦТС

2.4. Методы исследований тонких сегнетоэлектрических пленок

2.4.1. Структурные методы исследований

2.4.2. Электрофизические методы исследований

3. Исследование структуры и электрофизических свойств тонких пленок ЦТС " "

3.1. Структурная характеризация тонких пленок

3.2 Электрофизическая характеризация тонких пленок ЦТС 64 3.3. Электрическая модель образования естественной униполярности в сегнетоэлектрической пленке

4. Электромеханическая природа самопроизвольной поляризации в тонких сегнетоэлектрических пленках ЦТС

4.1. Вклад механических напряжений в униполярность тонких пленок ЦТС

4.2. Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных концентрационных зависимостей униполярности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Униполярность тонких поликристаллических пленок цирконата-титаната свинца»

В последние 10-15 лет направления, по которым проводятся исследования в области сегнетоэлектриков, претерпели серьезные изменения. В настоящее время не менее 60-70% публикаций связано с изучением структуры и физических свойств тонких сегнетоэлектрических пленок, а также с совершенствованием технологий их получения. Основной причиной повышенного внимания к сегнетоэлектрическим пленкам являются потенциальные возможности их практического использования в статической и динамической памяти в микроэлектронике, микромеханических преобразователях и приемниках инфракрасного излучения. Наиболее перспективными материалами для этих применений являются тонкие пленки со структурой перовскита на основе титанатов свинца и бария. Вместе с тем, тонкопленочные сегнетоэлектрические структуры являются интересными физическими объектами, исследование которых стало возможным с появлением современных структурных и физических методик. Именно поэтому круг исследователей, занимающихся проблемами сегнетоэлектричества, значительно расширился.

Сегодня в мире ежегодно проводится множество международных конференций, симпозиумов и рабочих совещаний, на которых проблемам изучения структуры и свойств тонких сегнетоэлектрических пленок, а также прикладным проблемам, отводится первостепенное внимание. Все большую популярность обретает ежегодный международный специализированный симпозиум по интегрированным сегнетоэлектрикам ISIF. По существу, в рамках физики сегнетоэлектричества сформировалось новое направление, которое так и называется: «интегрированные сегнетоэлектрики» (Integrated Ferroelectrics). С 1992 года издательство «Тэйлор и Френсис» (Tailor & Francis) начало выпускать в свет одноименный специализированный научный журнал.

Результаты исследований показали, что физические свойства тонкого слоя сегнетоэлектрика, включенного в сформированную на массивной подложке многослойную композицию, как правило, сильно отличаются от свойств объемного аналога. Причиной отличий служат, в первую очередь, технологические факторы (особенности химических или физических способов осаждения пленок, включая процессы роста, параметры и режимы термообработки) и сопутствующие этим факторам химическое, механическое и структурное воздействия на сегнетоэлектрик со стороны подложки и входящих в композицию тонких слоев. При толщине сегнетоэлектрического слоя порядка одного микрона и менее начинают проявляться размерные эффекты. Поэтому, говоря о свойствах сегнетоэлектрической пленки, следует иметь в виду, что они относятся к многослойной тонкопленочной композиции, в состав которой входит сегнетоэлектрик. В связи с этим, результаты, полученные различными исследовательскими группами, подчас значительно разнятся, что усложняет задачу изучения тонких пленок.

Вместе с тем, анализ огромного массива данных, накопленных за прошедшие годы, позволяет найти общие закономерности в поведении сегнетоэлектрических пленок, полученных с помощью различных ростовых технологий, при воздействии на них температуры, освещения, электрических и механических полей. Одним из наиболее интересных физических явлений является эффект самопроизвольного возникновения макроскопической поляризации в сегнетоэлектрических пленках, возникающий при формировании многослойной тонкопленочной структуры и получивший название самопроизвольной поляризации или самополяризации (ранее, применительно к сегнетоэлектрическим кристаллам, этот эффект получил название естественной униполярности). •"

Поскольку большинство полученных данных о самополяризации относилось к тонким пленкам титаната свинца и его твердых растворов (ЦТС, TCJT, ЦТСЛ), целью настоящей диссертационной работы явилось исследование природы возникновения и релаксации униполярного состояния в тонких поликристаллических пленках твердых растворов цирконата-титаната свинца.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ:

1. Разработан метод визуального (оптического) контроля за фазовым состоянием тонких субмикронных пленок цирконата-титаната свинца для определения степени заполнения объема пленки перовскитовой фазой.

2. Показано, что причиной возникновения естественной униполярности в тонкой сегнетоэлектрической пленке цирконата-титаната свинца является существенная разница в условиях локализации зарядов на границах раздела пленки с нижним и верхним электродами, связанная с последовательностью формирования тонкопленочного сегнетоэлектрического конденсатора.

3. С ростом концентрации Zr кривая униполярности в пленках ЦТС обратно пропорциональна корню квадратному из диэлектрической проницаемости как в тетрагональной, так и в ромбоэдрической фазе твердых растворов. На морфотропной фазовой границе униполярность претерпевает скачок, величина и направление которого зависит от ростовой ориентации пленки и типа (материала) подложки.

4. Сформулированы условия, при которых может бьггь достигнут максимальный уровень униполярности в пленках ЦТС в практически важном интервале концентраций Zr (Ti) в области морфотропной фазовой границы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы состоит в следующем: Полученные в работе новые результаты и установленные причины, приводящие к возникновению естественно униполярного состояния в тонких сегнетоэлектрических пленках цирконата - титаната свинца, могут содействовать пониманию природы униполярности в тонких перовскитовых пленках других составов и различного кристаллического совершенства - от поликристаллических до монокристаллических, а также обладающих другой кристаллической структурой, и быть полезными при разработке устройств микромеханики и ИК - сенсоров с оптимальными параметрами.

Непосредственный практический интерес представляет возможность получения в пленках поляризованного состояния минуя дорогостоящую процедуру их предварительной поляризации и достижения в них максимальной степени униполярности.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, выносимые на защиту:

1. Формирование униполярного состояния в тонких поликристаллических пленках цирконата-титаната свинца происходит на границе раздела нижний электрод -сегнетоэлектрическая пленка.

2. Ориентация вектора униполярности в сегнетоэлектрических пленках определяется знаком основных носителей заряда, электронов или дырок

3. Разработан подход к оценке механических напряжений и их влиянию на степень униполярности поликристаллических пленок цирконата-титаната свинца.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах:

Всероссийских конференциях по физике сегнетоэлектриков: ВКС - XIV, г. Иваново, 19 - 23 сентября 1995; ВКС - XV, Ростов - на - Дону, Азов, 14 -18 сентября 1999; ВКС - XVI -2002, Тверь, 17-21 сентября, 2002; ВКС - XVII - 2005, Пенза, 27 июня -1 июля 2005.

Международных конференциях по физике сегнетоэлектриков: Диэлектрики - 93, Санкт-Петербург, 1993; Диэлектрики - 2000, Санкт-Петербург, 17-22 сентября, 2000; Диэлектрики - 2004, Санкт-Петербург, 23 - 27 мая 2004.

Международных Научно-практических конференциях «Тонкие пленки и слоистые структуры»: Пленки - 2002, Москва, 26 - 30 ноября, 2002; Полиматериалы - 2003, Москва, 25 - 29 ноября, 2003; Тонкие пленки и наноструктуры, г. Москва, 7-10 сентября 2004; Пленки -2005, Москва, 22 - 26 ноября, 2005

5th Russia - Japan Symposium on Ferroelectricity, Moscow, 1994; 7th

Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectrics (RCBJSF - 7), St.-Petersburg, Russia, June 24 - 28, 2002; Ist" European Meeting on Integrated Ferroelectrics, Nijmigen, The Netherlands, 1995; ECAPD IV, ISAF XI, Electroceramics VI, Montreux, Switzerland, 24 - 27 August 1998; 10th International Meeting on Ferroelectricity, Madrid, Spain, September 3 - 7, 2001; International Conference on Infrared Sensors and Systems (IRSS 2002), Exhibition Center Erfurt (Germany), Wunstorf: AMA Service GmbH, May 14 - 16, 2002; International Joint Conference on the Applications of Ferroelectrics 2002 (IFFF 2002), Nara, Japan, May 28 - June 1,2002; Seul 2004

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Каптелов, Евгений Юрьевич

Основные результаты проведенной работы можно сформулировать следующим образом: г

1. Методом ВЧ магнетронного распыления керамических мишеней ЦТС стехиометрического состава и содержащих избыток оксида свинца были получены и исследованы тонкопленочные конденсаторные структуры, сформированные на подложках из ситалла и кремния с платиновыми электродами.

2. Пленки ЦТС, осажденные из стехиометрических мишеней, характеризовались однофазной структурой перовскита, поперечным размером зерна 50 + 200 нм, преимущественной <111>-текстурой, однородным распределением состава по толщине пленки, шероховатостью поверхности - не более 30 нм. Наличие избытка оксида свинца в пленках приводило к уменьшению размеров зерна, усилению неоднородности распределения элементов по толщине пленок, появлению микронеоднородностей оксида свинца, как на интерфейсах структуры, так и на границах зерен.

3. Комплексное исследование электрофизических свойств показало, что униполярное состояние формируется в тонких пленках ЦТС при отклонении их состава от стехиометрии.

4. Методом изучения пироотклика частотно-зависимого лазерного облучения (LIMM) тонких пленок ЦТС обнаружено, что униполярность формируется на нижней границе раздела металл-сегнетоэлектрическая пленка.

5. Проведен анализ механических напряжений, действующих со стороны подложки на поликристаллические пленки цирконата-титаната свинца. Показано, что эти силы зависят от типа подложки, ростовой ориентации пленки, ее состава и могут различным образом влиять на степень униполярноста.

Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы: возникновение униполярного (самополяризованного) состояния в тонких поликристаллических пленках ЦТС связано с совместным действием сил как электрической, так и механической природы; электрическая составляющая эффекта определяется наличием примесной проводимости в пленке и асимметричными условиями для локализации носителей зарядов на верхнем и нижнем интерфейсах тонкопленочного сегнетоэлектрического конденсатора; степень униполярности определяется величиной поляризующего поля на нижней границе раздела металл-сегнетоэлектрик и обратно пропорциональна корню квадратному из диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрического слоя; направление вектора самопроизвольной поляризации определяется знаком основных носителей заряда (электронов или дырок) в сегнетоэлектрике; механическая составляющая эффекта определяется силами сжатия (растяжения) и их величиной, которые действуют на сегнетоэлектрическую пленку со стороны подложки и зависят от соотношения их температурных коэффициентов линейного расширения, а также ростовой ориентацией сегнетоэлектрической пленки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Каптелов, Евгений Юрьевич, 2005 год

1. Смоленский Г.А., Боков В.А., Исупов В.А., Крайник Н.Н., Пасынков Р.Е., Шур М.С.Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. - Ленинград: Наука. 1971 г. 476с.

2. Keve Е.Т., Буе K.L., Whipps P.W., Annis A.D. Structural inhibition of ferroelectric switching in triglycine sulphate. I. Additives. // Ferroelectdcs. 1971. V.3. P.39-48.

3. 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.

4. Лайнс M., Гласе A. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. - М.: Мир. 1981 г. 736 с.

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

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

7. Itoh K., Mitsui T. Studies of the crystal structure of triglycine. // Ferroelectrics. 1973. V.5. P.235-251.

8. Юрин B.A., Баберкин A.C., Корниенко Э.Н., Гаврилова И.В. Влияние у-излучения на сегнетоэлектрические свойства кристаллов триглицинсульфата. // Изв. АН СССР, сер.физ. 1960.Т.24.С.1334-1336.

9. Chynoweth A.G. Radiation damage effects in ferroelectric riglycine sulfate. // Phys.Rev. 1959.V.113. P.159-166.

10. Сильвестрова И.М., Романюк H.A. Влияние ультрафиолетового излучения на сегнетоэлектрические свойства кристалла триглицинсульфата. // Кристаллография.1960.Т.5. 147-150.

11. Эйснер И.Я. О некоторых изменениях диэлектрических свойств кристаллов сегнетовой соли, облученных рентгеновскими лучами. // Кристаллография. 1957. Т.2. 296-299.112

12. Wittels М.С, Sherrill F.A. Fast neutron effects in tetragonal barium titanate. // J.Appl.Phys. 1957.V.28. P.606-609.

13. Пешиков E.B., Стародубцев С В . Радиационные изменения свойств кристаллов сегнетовой соли (в слабых полях). // ФТТ. 1962. Т.4. 239-245.

14. Стародубцев СВ. Пешиков Е.В. Радиационные изменения свойств сегнетоэлектриков, обусловленные внутренним нолем смещения. // ФТТ. 1965. Т.7. СЗ175-3179.

15. Иона Ф., Ширане Д. Сегнетоэлектрические кристаллы. - М.: Мир. 1965 г. 555 с.

16. Желудев И.С, Проскурнин М.А., Юрин В.А., Баберкин А.С Некоторые особенности поляризации сегнетовой соли, подвергшейся радиоактивному облучению. // ДокладыАН СССР. 1955. Т. 103. С207-208.

17. Rogers F.T.Jr. Effect of Pile Irradiation on the Dielectric Constant of Ceramic BaTiO3. // J.Appl.Phys. 1956. V.27. P. 1066-1067.

18. Константинова В.П., Юрин B.A. Особенности поляризации кристаллов сегнетовой соли с примесями. // Кристаллография. 1957. Т.2. С294-296.

19. Эйснер И.Я. О некоторых особенностях диэлектрического гистерезиса сегнетовой соли. // Изв. АН СССР, сер. физ. 1957. Т.21. 334-339.

20. Юрин В.А. Получение устойчивого монодоменного состояния сегнетоэлектриков. // Изв. АН СССР, сер. физ. 1960. Т.24. 1329-1333.

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

22. Гавриляченко В.Г., Дудкевич В.П., Фесенко Е.Г. Естественная униполярность монокристаллов титаната бария, выращиваемых по методу Ремейки. //Кристаллография. 1968. Т.13. 342-343.

23. Бородин В.З., Гах Г., Крамаров О.П., Кременчугский Л.С Электрические свойства и пироэффект в тонкослойных монокристаллах титаната бария и триглицинсульфата. //Укр. физ. журн. 1969. Т.14. №2. 179-183.113

24. Бурсиан Э.В., Зайковский О.И. Изменение кривизны пленки сегнетоэлектрика при поляризации. // ФТТ. 1968. Т.Ю. 1413-1417.

25. Бурсиан Э.В., Зайковский О.И., Макаров К.В. Поляризация сегнетоэлектрической пластины изгибом. // Изв. АН СССР, сер. физ. 1969. Т.ЗЗ, №7. 1098-1100.

26. Бурсиан Э.В. Нелинейный кристалл титаната бария. - М.: Наука, 1974. 295с.

27. Foster N.F. The deposition and piezoelectric characteristics of sputtered lithium niobate films. //J.Appl.Phys. 1969. V.40. P.420-423.

28. Polla D.L. Microelectromechanical systems based ferroelectric thin films. // Microelectronic Engineering. 1995. V.29. P.51-58.

29. Shorrocks N.M., Patel A., Walker M.J., Parsons A.D. Integrated thin film PZT pyroelectric detector arrays. // Microelectrinic Ingineering. 1995. V.29. P.59-66.

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

31. Kohler R., Suchaneck G., Padmini P., Sandier Т., Gedach G, Hofinann G. RF-sputtered PZT thin films for infi-ared sensor arrays. // Ferroelectrics. 1999. V.225. P.57-66.

32. Bruchhaus R., Pitzer D., Schreiter M., Wersing W. Optimized PZT thin films for pyroelectric IR detector arrays. // J.Electroceram. 1999. V.3. P.151-162.114

33. Whatmore R.W. Ferroelectrics, microsystems and nanotechnology. // Ferroelectrics. 1999. V.225.P.179-192.

34. 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.

35. Muralt P., bCholkin A., Kohli M., Maeder Т., Setter N. Characterization of PZT thin films for micromotors. // Microelectronic Engineering. 1995. V.29. P.67-70.

36. Trolier-McKinstry S., Muralt P. Thin film piezoelectric for MEMS. // J.Electroceram. 2004. V.12.P.7-17.

37. Wang Y., Cheng Y.L., Liu W.L., Lam T.Y., Song Z.T., Feng S.L., Chan H.L.W., Choy C.L. Ferroelectric and piezoelectric properties of Pb(Zr,Ti)03 thin films integrated on SOI wafers.// Integrated Ferroelectrics. 2005. V.69. P.223-230.

38. Adachi M., Matsuzaki Т., Yamada N., Shiosaki Т., Kawabata A. Sputter-deposition of 111.- axis oriented rhombohedral PZT films and their dielectric, ferroelectric and pyroelectricproperties. // Jpn.J.Appl.Phys. 1987. V.26. P.550-553.

39. Sviddov E., Sem L, Alyoshin V., Biryukov S., Dudkevich V. Ferroelectric film self- polarization. //Mater.Res.Soc.Symp. Proc. 1995. V.361. P.141-146.

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

41. 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. 1998. V.22. P.525-533.

42. Kwok K.W., Wang В., Chan H.L.W., Choy C.L. Self-polarization in PZT films. // Ferroelectrics. 2002. V.271. P.69-74.

43. Frey J., Schlenkrich F., Schonecker A. Self-polarization and texture of wet chemically derived lead zirconate titanate thin films. // Integrated Ferroelectrics. 2001. V.35. P. 195-113.115

44. Jimenez R,, Alemany C, Mendiola J, Top electrode induced self-polarization in CSD processed SBT thin films, // Ferroelectrics. 2002, V,268, P,131-136,

45. Afanasjev V,P,, Petrov A.A., Pronin I.P., Tarakanov E.A., Pankrashkin A.V., Kaptelov E.Yu, and J. Graul. Polarization and self-polarization in PZT thin films. // J.Phys,: CondensedMatter, 2001. V,13, P.8755-8763,

46. Пронин И.П., Каптелов Е.Ю., Тараканов Е.А., Шаплыгипа Т.А., Афанасьев В.П. Самополяризация и миграционная поляризация в топких пленках цирконата-титанатасвинца//ФТТ. 2002. Т.44. С,739-744,

47. Hiboux S., Muralt P. Origin of voltage offset and built-in polarization in in-situ sputter deposited PZT thin films. // Integrated Ferroelectrics. 2001. V.36. P.83-92,

48. Poyato R., Calzada M.L,, Ricote J., Pardo L., Willing B. Spontaneous pyro- and piezoelectricity of sol-gel La-modified lead titanate thin films, // Integrated Ferroelectrics.2001.V.35.P.77-85.

49. Watts B.E,, Leccabue F., Tallarida G., Ferreri S,, Fanciulli M., Padeletti G. Surface segregation mechanisms in dielectric thin fihns. // Integrated Ferroelectrics. 2004. V.62. P.3-11,

50. Suchaneck G., Sandner Т., Deineka A., Gerlach G,, Jastrabik L. Self-polarized PZT thin films: deposition, characterization and application. // Ferroelectrics. 2004. V.289. P.309-316.

51. Glinchuk M,D,, Morosovska A,N. Ferroelectric thin film self-polarization indused by mismatch effect. // Ferroelectrics. 2005. V.317. P.125-133.116

52. Афанасьев В.П., Мосина Г.Н., Петров А.А., Пронин И.П., Сорокин Л.М., Тараканов Е.А. Особенности поведения конденсаторных структур на основе пленок цирконата-титаната свинца с избытком оксида свинца. // Письма в ЖТФ. 2001. Т.27. № 11. 56-63.

53. Пронин И.П., Каптелов Е.Ю., Афанасьев В.П. Крамар Г.П. Диэлектрическая неоднородность в униполярных пленках ЦТС. // Материалы межд. научной конф.«Пленки- 2005» 22-26 ноября 2005 г., МИРЭА, Москва. Часть 1, 29-31.

54. Dimos D., Potter B.G., Sibclair М.В., Tuttle B.A., Warren W.L. Photo-induced and electrooptic properties of (Pb,La)(Zr,Ti)O3 films for optical memories. // IntegratedFerroelectrics. 1994. V.5. P.47-58.

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

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

57. Warren W.L., Tuttle B.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. P.1521-1524.

58. Choi C.H., Lee J., Park B.H., and Noh T.W. Asymmetric switching and imprint in (La,Sr)CoO3 / Pb(Zr,Ti)03 / (La,Sr)CoO3 heterostructures. // Integrated Ferroelectrics. 1997.V.18.P.39-48.

59. 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.109-112.117

60. Grossmann М., Lohse О., Scheller Т., Bolten D., Boettger U., Contreras J.R., Kohlstedt H., Waser R, Imprint in ferroelectric Pb(Zr,Ti)03 thin films with thin SrRuO3 layers at theelectrodes. // Integrated Ferroelectrics. 2001. V.37. P.205-214.

61. Alexe M., Hamagea C , Hesse D., Gosele U. Polarization imprint and size effects in mesoscopic ferroelectric structures. // Appl.Phys.Lett. 2001. V.79. P.242-244.

62. Gniverman A., Rodriguez B.J., Nemanich R.J., Kingon A.I. Nanoscale observation of photoinduced domain pinning and investigation of imprint bahavior in ferroelectric thin films.// Appl.Phys.Lett. 2002. V.92. P.2734-2739.

63. Schom P., EUerkmann U., Bolten D., Boettger U., Waser R. Non-linear behavior of PZT thin fihns. // Integrated Ferroelectrics. 2003. V.53. P.361-369.

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

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

66. Zhou Y., Chan H.K., Lam C.H., Shin F.G. Mechanisms of imprint effect on ferroelectric thin fihns. // J.Appl.Phys. 2005. V.98. 0241Щ9pages).

67. Lee E.G., Park J.S., Lee J.K., Lee J.G. Infiuence of annealing on the ferroelectric properties of Pt/Pb(Zr,Ti)03/Pt thin fihn capacitors. // Thin Solid Films. 1997. V.310. P.327-331.

68. Watamori M., Isono M., Madono H., Kawano Y., Sasabe K., Horao Т., Chira K. Ion beam analysis of PZT thin films. // Appl.Surf.Sci. 1999. V.142. P.422-427.

69. Kobiine M., Ishito H., Mineshige A., Fujii S., Takayama R., Tomozawa A. Relationship between pyroelectric properties and electrode sizes in (Pb,La)(Zr,Ti)03 (PLZT) thin films. //Jpn.J.Appl.Phys. 1998. V.37, part I, № 9B. P.5154-5157.118

70. Song Z.-T., Ren W., Zhang L.-Y., Yao X., Lin Ch. A study on abnormal electric properties of lead lanthanum titanate thin films caused by excess PbO. // Thin Solid Fihns. 1999. V.353.P.25-28.

71. Maiwa H., Ishinose N., Okazaki K. Fatigue and refreshment of (Pb,La)TiO3 thin films by multiple cathode sputtering. // Jpn.J.Appl.Phys. 1994. V.33, part I, №.9B, P.5240-5243.

72. KJissurska R.D., Tagantsev A.K., Brooks K.G., Setter N. Effect of Nb doping on the hysteresis parameters of sol-gel derived Pbi,i.x/2(Zro,53Tio,47)i-xNbx03 thin films. //Microelectronics Ingineering. 1995. V.29. P.271-274.

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

74. Lee E.G., Lee J.K., bCim J-Y, Lee, J.G., Jang H.M., bCim S.J. Zr/Ti ratio dependence of the deformation in the hysteresis loop of Pb(Zr,Ti)03 thin fihns. // J.Mater.Sci.Lett. 1999.V.18P.2025-2028.

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

76. Okamura S., Miyata S., Mi2aitani Y., Nishida Т., Shiosaki T. Conspicuous voltage shifl of D- E hysteresis loop and asymmetric depolarization in Pb-based ferroelectric thin films. //Jpn.J.Appl.Phys. 1999. V.38, part I, №. 9B. P.5364-5367.

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

78. Pike G.E., Warren W.L., Dimos D., Tuttle B.A., Ramesh R., Lee J., Keramidas V.G., Evans J.T. Voltage offsets in (Pb,La)(Zr,Ti)03 thin films. // Appl.Phys.Lett. 1995. WM. P.484-486.

79. Arlt G., Neumann H. Internal bias in ferroelectric ceramics: origin and time dependence. // Ferroelectrics. 1988. V.87. P.109-120.119

80. 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.

81. Ijima K., Takayama R., Tomita Y., Ueda I. Preparation of c-axis oriented PbTiO3 thin films and their crystallographic, dielectric, and pyroelectric properties. // J.Appl.Phys. 1986. V.60.P.2914-2919.

82. Abe K., Komatsu S.,.Yanase N., Sano K., Kamakubo T. Asymmetric ferroelectricity and anomalous current conduction in heteroepitaxial BaTiO3 thin fihns. // Jpn.J.Appl.Phys. 1997.V.36, part I, №.9B. P.5846-5853.

83. Yasumoto Т., Yanase N, Abe K., Kawakubo T. Epitaxial growth of BaTiO3 thin films by high gas pressure sputtering. // Jpn.J.Appl,Phys. 2000. V.39, part I, №.9B P.53 69-5373.

84. Богомолов A.A., Сергеева O.H., Киселев Д.А., .Каптелов Е.Ю., Пронин И.П. Особенности пироэлектрических свойств тонких пленок цирконата-титаната свинца,содержащих избыток оксида свинца. // Письма в ЖТФ, 2005. Т.31. Вьш.11. 42-50.

85. Shirane B.G., Suzuki К., Takeda А. Phase transitions in solid solutions of РЬгЮз and PbTiO3 (II). X - ray study. // J.Phys.Soc.Jpn. 1952. V.7. P.12-18.

86. Xu Yu., Mackenzie J.D. Ferroelelectric thin films prepared by sol-gel processing. // Integrated.Ferroelectrics. 1992. V.I. P. 17-42.120

87. Афанасьев В.П., Каптелов Е.Ю., Крамар Г.П., Пронин И.П., Шаплыгина Т.А. Формирование и исследование свойств пленок цирконата-титаната свинца надиэлектрических подложках с подслоем платины. // ФТТ. 1994. 7.36. Р.1657-1665.

88. 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.

89. Пронин И.П., Зайцева H.B., Каптелов Е.Ю., Афанасьев В.П. Оптический контроль однофазности тонких поликристаллических сегнетоэлектрических пленок соструктурой перовскита. // Известия РАН, сер. физ. 1997. Т.61. Вьш.2. 379-382.

90. Нгеп P.D., Rou S.H., Al-Shareef H.N., Ameen M.S., Auciello О., bCingon A.I. Bottom electrodes for integrated Pb(Zr,Ti)03 films. // Integrated Ferroelectrics. 1992. V.2. P.311-325.

91. Spierings G.A.C., Van Zon J.B.A., Larsen P.K., Юее M. Influence of platinum-based electrodes on the microstructure of sol - gel and MOD prepared lead zirconate titanate films.//Integrated Ferroelectrics. 1993. V.3. P.283-292.

92. Al-Shareef H.N., Gifford K.D., Rou S.H., Hren P., Auciello O., Kingon A. Electrodes for ferroelectric thin films. // Integrated Ferroelectrics. 1993. V.3. P.321-332.

93. Maiwa H., Ichinose N., Okazaki K. Preparation and properties of Ru and RuO2 thin film electrodes for ferroelectric thin films. // Jpn.J.Appl.Phys. 1994. V.33. P.5223-5226.121

94. Auciello О., Gifford K.D., Lichtenwalner D.J., Dat R., Al-Shareef H.N., Bellur K.R., Kingon A.I. A review of composition-structure-property relationships for PZT-based heterostructurecapacitors. // Integrated Ferroelectrics. 1995. V.6. P. 173-187.

95. Bell J.M., ICnight P.C., Johnston G.R. Ferroelectric-electrode interactions. // Ferroelectric thin films: synthesis and basic properties. Edited by С Paz de Araujo, J.F.Scott, G.W.Taylor.1996. P.93-133.

96. Klissurska R.D., Maeder Т., Brooks K.G., Setter N. Microstructure of PZT sol - gel fihns on Pt substrates with different adhesion layers. // Microelectronic engineering. 1995. V.29.P.297-300.

97. Okamura S., Abe N., Otani Y., Shiosaki T. Influence of Pt/TiO2 bottom electrodes on the properties of ferroelectric Pb(Zr,Ti)O3 thin films. // Integrated Ferroelectrics. 2003. V.52.P.127-136.

98. Яффе Б., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлеюрическая керамика. - М.; Мир. 1974.288 с.

99. Kwok К., Desu S.B. Formation kinetics of PbZr;cTii .^Оъ thin films. // J.Mater.Res. 1994. V.9. P.1728-1733.

100. Yoon D.S., Kim J.M ., Ahn K.C., No K. Effects of heating shedule and atmosphere on the phase formation of PLZT thin films prepared using sol - gel process. // IntegratedFerroelectrics. 1994. V.4. P.93-101.

101. Preston K.D., Haertling G.H. Microstructural investigation of acetate - derived PLZT films. // Integrated Ferroelectrics. 1992. V.I. P.89-98.

102. Chynoweth A.G. Dynamic method for measuring the pyroelectric effect with special reference to barium titanate. // J.Appl.Phys. 1956. V.27. P.78-84.

103. Lang S.B. and Das Gupta D.K. Laser-intensity-modulation method: A technique for determination of spatial distributions of polarization and space charge in polymer electrets. //J.Appl.Phys. 1986.V.59.P.2151-2i60. 'VS122

104. Lang S.B. New theoretical analysis for the laser intensity modulation method (LIMM)- // Ferroelectrics. 1990. V. 106. P.269-274.

105. Lang S.B. Laser intensity modulation method (LIMM): Experimental techniques, theory and solution of the integral equation. // Ferroelectrics. 1991. V.I 18. P.343-361.

106. Ploss В., Emmerich R. and Bauer S. Thermal wave probing of pyroelectric distributions in the surface region of ferroelectric materials: A new method for the analysis. // J.Appl.Phys. 1992.V.72. P.5363-5370.

107. Suchaneck G., Sandner Th., Kohler R., Gerlach G. Investigation of the spatial polarization distribution of sputtered PZT thin films using LIMM. // Integrated Ferroelectrics. 1999. V.27.P.127-136.

108. Zavala G, Fendler JH, Trolier-McKinstry S: Characterization of ferroelectric lead zirconate titanate films by scanning force microscopy. // J.Appl.Phys. 1997. V.81. P.7480-7491.

109. Анкудинов A.B., Титков A.H. Атомно-силовая микроскопия поляриционных доменов в сегнетоэлектрических пленках. // ФТТ. 2005. Т.47. 1110-1117.

110. Основы технологии кремниевых интегральных схем. T.I. Окисление, диффузия, энитаксия. // Под ред. Бургера Р., Донована Р. - М.: Мир. 1969.451 с.

111. Пространственные модуляторы света. // Ред. Васильев А.А., Касасент Д., Компанец И.Н., Парфенов А.В. - М.: Радио и связь. 1987.320 с.

112. Nashimoto К., Nakamura S. Preparation and characterization of sol-gel derived epitaxial and oriented Pb(Zro.52Tio.48)03 thin films. // Jpn.J.Appl.Phys. 1994. V.33. P.5147-5150.

113. Willems G.J., Wouters D.J., Maes H.E. Nucleation and orientation of sol - gel PZT fihns on Pt electrodes.//Integrated Ferroelectrics. 1997. V.I5. P. 19-28.

114. Афанасьев В.П., Богачев СВ., Казак-Козакевич А.З., Крамар Г.П., Петров А.А, Пронин И.П. Структура и морфология поверхности платиновых пленок на диэлектрическихподложках при различных условиях формирования. // Письма в ЖТФ. 1995. Т.21.Вьш.16.С.1-7.123

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

116. Scott J.F. The physics of ferroelectric ceramic thin films for memory applications. // Ferroelectric Review. 1998. V.I. № 1. P.1-129.

117. Xu Yu. Ferroelectric materials and their applications. - N.Holland-Amsterdam-London-New York-Tokyo. 1991.391р.

118. Takahashi M. Space charge effect in lead zirconate titanate ceramics caused by the addition of impurities. //Jpn.J.Appl.Phys. 1970. V.9. P.1236-1246.

119. Weston T.B., Webster A.H., McNamara V.M. Lead zirconate - lead titanate piezoelectric ceramics with iron additions. // J.Amer.Cer.Soc. 1969. V.52. P.253-257.

120. Ковтуненко П.В. Физическая химия твердого тела. Кристаллы с дефектами. - М.: Высшая школа. 1993. 352 с.

121. Луцкая О.Ф., Когновицкая Е.А. Модель собственных точечных дефектов в РЬО. // Неорганические материалы. 1999. Т.35. 348-351.

122. Vorotilov К.А., Yanovskaya МЛ., and Dorokhova О.А. Effect of annealing conditions on alkoxy-derived PZT thin films. Microstructural and C-V study. // Integrated Ferroelectrics.1993. V.3. P.33-49.

123. Юее M., Veirman A.De., Taylor D.J., Larsen P.K. Structure - property relations in polycrystalline titanate thin films.//Integrated Ferroelectrics. 1994. V.4. P. 197-206.

124. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. - Новосибирск. «Наука» СО. 1973. 352 с.

125. Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников. - М.: Наука. 1978. 615с.

126. Бедный Б.И. Электронные ловушки на поверхности полупроводников. // Соросовский образовательный журнал. 1998. №7. 114-121.

127. Abe К., Komatsu S., Yanase N., Sano К., Kamakubo Т. Modification of ferroelectrics in heteroepitaxial (Ba,Sr)TiO3 films for non-volatile memory applications. // Integrated124Ferroelectrics. 1998. V.21. P. 197-206.

128. Shirane B.G., Suzuki K., Takeda A. Phase transitions in solid solutions of РЬгЮз and PbTiO3 (II). X - ray study. // J.Phys.Soc.Japan. 1952. V.7. P. 12-18.

129. J.A.Thomton., D.W.Hoffinan. Stress-related effects in thin fihns. // Thin Solid Films. 1989. V.171.P.5-31.