Издателям
Вышедшие номера
Исследование поляризационной зависимости переходного тока в поликристаллических и эпитаксиальных тонких пленках Pb(Zr,Ti)O3
Делимова Л.А.1, Гущина Е.В.1, Юферев В.С.1, Грехов И.В.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: ladel@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 28 мая 2014 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2014 г.

С помощью измерений на постоянном токе и сканирующей микроскопии токов растекания исследована поляризационная зависимость тока в эпитаксиальных и поликристаллических с проводящими границами зерен пленках Pb(Zr,Ti)O3(PZT). Оба метода показали одинаковые результаты в микро- и наноразмерном диапазонах. Отклик тока пленки на приложенное смещение содержит длинную релаксационную компоненту, которая зависит от скорости роста приложенного смещения и направления поляризации, демонстрируя пики тока вблизи значения коэрцитивной силы. Обнаружено, что поляризационная зависимость тока для поликристаллической и эпитаксиальной пленок оказывается принципиально различной. Ток поликристаллической пленки много больше, когда смещение направлено против поляризации, в то время как ток эпитаксиальной пленки больше, если направления смещения и поляризации совпадают. С уменьшением смещения все пленки демонстрируют гистерезис тока несегнетоэлектрического (по часовой стрелке) направления. Показано также, что поляризационная зависимость переходного тока как в поликристаллической, так и в эпитаксиальной пленке оказывается аналогичной поляризационной зависимости фотовольтаического тока в этих пленках. Работа частично поддержана программой РАН N 24 "Фундаментальные основы технологий наноструктур и наноматериалов", грантом Президента РФ "Ведущие научные школы" НШ-347.2014.2. Исследования выполнены с использованием оборудования регионального ЦКП "Материаловедение и диагностика в передовых технологиях" при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ.
  • К.А. Воротилов, В.М. Мухортов, А.С. Сигов. Интегрированные сегнетоэлектрики. Энергоатомиздат, М. (2011). 175 с
  • К.А. Воротилов, А.С. Сигов. ФТТ 54, 843 (2012)
  • L. Pintilie. In: Ferroelectrics --- physical effects / Ed. M. Lallart. InTech (2011). Ch. 5; http://www.intechopen.com/ articles/show/title/charge-transport-in-ferroelectric-thin-films
  • J.F. Scott. Ferroelectric memories. Adv. Microelectron. Ser. / Eds K. Itoh, T. Sakurai. Springer-Verlag, Heidelberg--Berlin (2006). 264 p
  • M. Dawber, K.M. Rabbe, J.F. Scott. Rev. Mod. Phys. 77, 1083 (2005)
  • J.F. Scott, B.M. Melnick, C.A. Araujo, L.D. McMillan, R. Zuleeg. Integ. Ferroelectrics 1, 323 (1992)
  • T. Mihara, H. Watanabe. Jpn. J. Appl. Phys. 34, 5664 (1995)
  • A. Sigov, Yu. Podgorny, K. Vorotilov, A. Vishnevskiy. Phase Trans. 86, 1141 (2013)
  • R. Moazzami, C. Hu, W. Shepherd. IEEE Trans. Electron Dev. 39, 2044 (1992)
  • Y.S. Yang, S.J. Lee, S.H. Kim, B.G. Chae, M.S. Jang. J. Appl. Phys. 84, 5005 (1998)
  • A.L. Kholkin, A.K. Tagantsev, E.L. Colla, K.G. Brooks, N. Setter. Ferroelectrics 186, 203 (1996)
  • I. Boerasu, L. Pintilie, M. Pereira, M.I. Vasilevskiy, J.M. Gomes. J. Appl. Phys. 93, 4776 (2003)
  • Y. Watanabe. Phys. Rev. B 57, R5563 (1998)
  • L. Stolichnov, A. Tagantsev. J. Appl. Phys. 84, 3216 (1998)
  • E. Bouyssou, R. Jerisian, N. Cezac, P. Leduc, G. Guegan, C. Anceau. Mater. Sci. Eng. B 118, 28 (2005)
  • Y. Watanabe. Phys. Rev. B 59, 11 257 (1999)
  • L. Pintilie, I. Boerasu, M.J.M. Gomes, T. Zhao, R. Ramesh, M. Alexe. J. Appl. Phys. 98, 124 104 (2005)
  • L. Pintilie, I. Vrejoiu, D. Hesse, G. LeRhum, M. Alexe. Phys. Rev. B 75, 104 103 (2007)
  • P.W.M. Blom, R.M. Wolf, J.F.M. Cillessen, M.P.C.M. Krijn. Phys. Rev. Lett. 73, 2107 (1994)
  • H. Kohlstedt, N.A. Pertsev, J. Rodrigues Contreras, R. Waser. Phys. Rev. B 72, 125 341 (2005)
  • P. Maksymovich, S. Jesse, P. Yu, R. Ramesh, A.P. Baddorf, S. Kalinin. Science 324, 1421 (2009)
  • J. Guyonnet, I. Gaponenko, S. Gariglio, P. Paruch. arXiv: 1205.0164v1 [cond-mat.mtrl-sci] 1 May (2012)
  • C. Sudhama, A.C. Campbell, P.D. Maniar, R.E. Jones, R. Moazzami, C.J. Mogab, J.C. Lee. J. C. Lee. J. Appl. Phys. 75, 1014 (1994)
  • R. Waser, M. Klee. Integr. Ferroelectrics 2, 23 (1992)
  • X. Chen, A.I. Kingon, L. Mantese, O. Auciello, K.Y. Hsieh. Integr. Ferroelectrics 3, 355 (1993)
  • L.A. Delimova, I.V. Grekhov, D.V. Mashovets, I.E. Titkov, V.P. Afanasiev, P.V. Afanasiev, P.V. Afanasiev, G.P. Kramar, A.A. Petrov. Ferroelectrics 348, 25 (2007)
  • Е.В. Гущина, А.В. Анкудинов, Л.А. Делимова, В.С. Юферев, И.В. Грехов. ФТТ 54, 944 (2012)
  • K. Lee, J.-M. Ku, C.-R. Cho, Y.K. Lee, S. Shin, Y. Park. J. Semicond. Technol. Sci. 2, 205 (2002)
  • L.A. Delimova, V.S. Yuferev, A.V. Ankudinov, E.V. Gushchina, I.V. Grekhov. MRS Proc. 1292, mrsf10-1291-k03-31 (2011), doi:10.1551/opl.2011.367; http://journals.cambridge.org/abstract\_ S1946427411003678
  • L.A. Delimova, V.S. Yuferev, I.V. Grekhov. IEEE Trans. on UFFC 58, 2252 (2011)
  • A.M. Glass, D. von der Linde, D.H. Austin, T.J. Negran. J. Electron. Mater. 4, 915 (1975)
  • В.И. Белиничер, И.Ф. Канаев, В.К. Малиновский, Б.И. Стурман. Автометрия 4, 23 (1976)
  • L.A. Delimova, V.S. Yuferev. J. Appl. Phys. 108, 084 110 (2010)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.