Тонкопленочные сегнетоэлектрики, полученные из растворов экстрактов
Сегнетоэлектрические тонкие плёнки с высокой диэлектрической проницаемостью и их применение в конденсаторах динамических запоминающих устройств с произвольным доступом. Использование растворных методов синтеза. Температурные параметры процессов синтеза.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.06.2018 |
| Размер файла | 136,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тонкопленочные сегнетоэлектрики, полученные из растворов экстрактов
Слизкова Алена Сергеевна,
Немировец Александра Игоревна
Студенты Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ, Россия, Красноярск.
E-mail:Alenka771@yandex.ru
Сегнетоэлектрические тонкие плёнки с высокой диэлектрической проницаемостью привлекли большое внимание за последние несколько десятилетий из-за их возможного применения в конденсаторах динамических запоминающих устройств с произвольным доступом (DRAM), энергонезависимых запоминающих устройств, оптико-электронных приборов и инфракрасных датчиках (1-4 ). В последние годы вложение пассивных компонентов в печатную плату (PCB) или основание пакета становится ключевой технологией для системы в пакете (SiP). Чтобы произвести тонкоплёночные включенные конденсаторы, сегнетоэлектрические материалы могут использоваться в качестве диэлектрического слоя. Сегнетоэлектрические керамические материалы с постоянным дипольным моментом, такие как BaTiО3 (титанат бария). BaSrTiО3 (бария титанат стронция), и PbZrTiО3 (цирконат-титанат свинца) с диэлектрической постоянной в тысячах используются в качестве диэлектрических материалов.
Большая востребованность сегнетоэлектрических тонкопленочных материалов сталкивается с проблемой их синтеза, который требует использования высокочистых исходных веществ и наукоёмкого высокотемпературного синтеза. Пленки сегнетоэлектриков толщиной 70-100 нм выращивали методами реактивной молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) на кремниевых подложках [1], радиочастотным магнетронным распылением [2], ВЧ-катодным распылением [3], методом лазерного осаждения на подложках LiF, Au (111) (Nd-ИАТ лазер, 25 Дж/см 2) [4] при температурах подложки 490-510 єС в атм. O2. При этом для формирования паров оксидов металлов TiO2, BaO, SrO требуются очень высокие температуры нагрева мишени (1100-1500 °С).
Использование растворных методов синтеза позволяет значительно снизить температурные параметры процессов синтеза сложных оксидов. Так, сегнетоэлектрические пленки получали гидротермальным методом [5] и золь-гель методом [6], которые не обеспечивают должной чистоты получаемых продуктов.
В нашей работе пленки сегнетоэлектриков получены экстракционно-пиролитическим методом [7], в котором органические прекурсоры формируются в процессе экстракции металлов из водных растворов их неорганических солей, при этом примесные катионы остаются в водной фазе. Поэтому разрабатываемый метод обеспечивает и снижение температуры синтеза и чистоту получаемых сложных оксидов.
Тонкие пленки BaTiO3 были получены нанесением раствора смеси экстрактов - карбокислатов бария и титана на кварцевые подложки и пиролизом при температуре 500 °С с последующим отжигом при различных температурах. Полученные материалы были исследованы методом РФА на приборе ДРОН 4 (рис. 1)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1. РФА тонких пленок, полученных из растворов экстрактов Ва и Тi.
сегнетоэлектрический тонкий пленка синтез
Как показали результаты рентгенофазового анализа, в процессе отжига пленки в течение 10 минут при 500 и 600 °С происходит образование около 40-50 % фазы сегнетоэлектрика BaTiO3 (31,5 2И) наряду с непрореагировавшими оксидами TiO2 и BaO (24; 34; 34,5 2И). Отжиг при температуре 650 °С в течение 10 минут приводит к более полному формированию фазы BaTiO3, тогда как при 700 °С получается чистая фаза сегнетоэлектрика. Увеличение времени отжига до 1 часа позволит снизить температуру синтеза фазы титаната бария до 650 °С.
По полуширине рентгеновского пика с использованием уравнения Шеррера Д2И = mл/Dhkl CosИ (m=1, л=1,5418 нм) определен размер зерен в полученной пленке BaTiO3, который составил 20 нм.
Список литературы
1. Theis C.D., Yeh J. Absorbtion controlled growing of PbTiO3 by reactive molecular beam epitaxy // Thin Solid Films, 1998. V. 325. № 1. P. 107-114.
2. Velu G., Remiens D. Electrical properties of sputtered PZT films on stabilized platinum electrode // J. Eur. Ceram. Soc. 1999. V. 19. № 11. P. 2005-2013.
3. Tunabajlu B. Kinetics of phase transition in film Pb-Ga- Zr-TiO3 // J. Mater Sci Lett. 1998. V. 17. № 17. P. 1445-1447.
4. Martin Maria Jose. Influence of deposition parameters and substrate on the quality of pulsed - laser deposited Pb1-xCaxTiO3 ferroelectric films // J. Amer. Ceram Soc. 1998. V. 81. № 10. P. 2542-2548.
5. Hamedi L.H. Hidrothermal growing of thin films Pb(ZrTi)O3 // Thin Solid Films, 1999. V. 352, № 1-2, P. 66-72.
6. Ning Zhao, Lixi Wan, Liqiang Cao, Daquan Yu, Shuhui Yu, Rong Sun Dielectric enhancement of BaTiO3 /BaSrTiO3 / SrTiO3 multilayer thin films deposited on Pt/Ti/SiO2/Si substrates by sol-gel method // Materials Letters 65 (2011) 3574-3576
7. Холькин А.И., Патрушева Т.Н. Экстракционно-пиролитический метод получения оксидных функциональных материалов. М.: КомКнига. 2006. 276 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Отличие условий синтеза метанола от условий синтеза высших спиртов. Стадии процесса и их тепловой эффект. Влияние вида катализатора на параметры, скорость и глубину процесса. Синтез метанола на цинк-хромовом катализаторе. Схемы синтеза метанола.
реферат [748,6 K], добавлен 15.06.2010Кристаллическая структура гидроксилапатита. Описание методов синтеза фосфатов кальция. Рентгеновский фазовый анализ для определения фазового состава образца. Экспериментальное проведение синтеза фосфата кальция методом осаждения из водных растворов.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.09.2012Разработка методов синтеза хиноксалинопорфиразинов и их металлокомплексов. Особенности комплексных соединений природных и синтетических порфиринов, их строение и спектральные свойства. Основные способы синтеза фталоцианина и его структурных аналогов.
дипломная работа [416,8 K], добавлен 11.06.2013Теория химических процессов органического синтеза. Решение: при алкилировании бензола пропиленом в присутствии любых катализаторов происходит последовательное замещение атомов водорода с образованием смеси продуктов разной степени алкилирования.
курсовая работа [586,5 K], добавлен 04.01.2009Изучение метода синтеза соединений с простой эфирной связью, меркаптанов и аминов. Исследование реакций бимолекулярного нуклеофильного замещения. Анализ условий синтеза меркаптанов из хлорпроизводных. Технология жидкофазного синтеза. Реакционные узлы.
презентация [137,2 K], добавлен 23.10.2014Распространение волны твердопламенного горения в процессе самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Химический фазовый состав продуктов СВС, их вторичная технологическая переработка. Характеристика реакторов, используемых для синтеза.
реферат [39,7 K], добавлен 12.12.2011Аминокислоты – азотсодержащие органические соединения. Способы их получения. Физические и химические свойства. Изомерия и номенклатура. Аминокислоты необходимы для синтеза белков в живых организмах. Применение в медицине и для синтеза некоторых волокон.
презентация [38,3 K], добавлен 21.04.2011Преимущество электрохимического метода синтеза комплексных соединений. Выбор неводного растворителя. Принципиальная схема синтеза и конструкция электрохимической ячейки. Основные методы исследования состава синтезированных комплексных соединений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.10.2013Исследование свойств аммиака как нитрида водорода, бесцветного газа с резким запахом и изучение физико-химических основ его синтеза. Определение активности катализатора синтеза аммиака, расчет материального и теплового баланса цикла синтеза аммиака.
курсовая работа [267,4 K], добавлен 27.07.2011Понятие и основные причины асимметрического (стереоселективного) синтеза стереоспецифическая реакция, при которой образование или разрушение энантиомеров происходит с разной скоростью. Типы протекания данного синтеза, использование активного реагента.
презентация [181,9 K], добавлен 19.01.2014Структура макромолекул, надмолекулярная структура. Распределение по длинам и молекулярным массам. Свободнорадикальная, ионная полимеризация, сополимеризация. Ступенчатые реакции синтеза полимеров. Технологическое оформление синтеза промышленных полимеров.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 08.03.2015Анализ реакции синтеза этиламина, характеристика и свойства вещества. Расчёт расходных теоретических и практических коэффициентов. Материальный баланс синтеза целевого продукта и его тепловой баланс. Порядок реакции и технологическая схема процесса.
курсовая работа [720,2 K], добавлен 25.01.2011Сущность и понятие синтеза трихлорметильензимидазола. Свойства бензимидазолов, характеристика и практическое применение. Методика проведения синтеза его подробное описание. Бензимидазол, его производные, их синтезы и свойства. Литературный обзор.
курсовая работа [195,1 K], добавлен 21.01.2009Сущность алканов (насыщенных углеводородов), их основные источники и сферы применения. Строение молекул метана, этана, пропана и бутана. Особенности промышленных и лабораторных методов синтеза алканов. Механизм галогенирования, горения и пиролиза.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 19.04.2012Особенности синтеза природных соединений - алкалоидов азафеналенового ряда, которые продуцируются "божьими коровками". Методы полного синтеза алкалоидов пергидро- и декагидро- азафеналенового ряда. Метатезис как метод создания циклических структур.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 24.05.2012Разработка альтернативных видов топлива и новых направлений в области переработки природного газа и других источников углерода. Технологии синтеза диметилового эфира из биомассы и синтез-газа. Особенности нетрадиционных процессов получения топлива.
контрольная работа [227,2 K], добавлен 04.09.2010Изучение методов синтеза силильных эфиров кислот фосфора и их производных, способы получения аминоалкильных соединений фосфора и возможные пути их дальнейшей модификации. Осуществление простого синтеза бис-(триметилсилил)-диметиламинометил фосфоната.
курсовая работа [662,3 K], добавлен 29.01.2011Разработка и внедрение синтетических методов производства витаминов в СССР. Промышленный способ получения кислоты аскорбиновой. Синтез ретинола (витамин А) ацетат и ретинола пальмитат. Механизм образования кальциферолов. Варианты синтеза тиамина.
реферат [2,5 M], добавлен 20.05.2011Сущность вопросов оценки структуры композиций на молекулярном и надмолекулярном уровнях. Химический состав образцов поливзаимопроникающих сеток, анализ закономерностей диэлектрической релаксации в них. Характеристика процессов диэлектрической релаксации.
статья [389,4 K], добавлен 22.02.2010Константы и параметры, определяющие качественное (фазовое) состояние, количественные характеристики растворов. Виды растворов и их специфические свойства. Способы получения твердых растворов. Особенности растворов с эвтектикой. Растворы газов в жидкостях.
реферат [2,5 M], добавлен 06.09.2013
