Научный руководитель: Мухортов Владимир Михайлович, доктор наук

Изучен метод реактивного магнетронного распыления для получения высоко-с-ориентированной тонкой пленки Pb(Zr_xTi_1-x)O₃ (ЦТС) на Si(001) с буферным покрытием из гетероэпитаксиального иттрий- стабилизированного циркония (ИСЦ). Это покрытие толщиной 10 нм предохраняло пленку ЦТС от реакции с кремниевой подложкой при температуре 650^о С, при которой получается плоская пленка ЦТС. ИСЦ - очень привлекательный электрический изолятор, поскольку он очень стабилен химически, имеет высокое сопротивление, большую диэлектрическую проницаемость~30 и его можно гетероэпитаксиально выращивать на Si.

Измерения зависимостей поляризации от напряжения (P-V) выполнялись при комнатной температуре с помощью схемы Сойера-Тауэра с треугольной волной при 100 Гц. Характеристики плотность тока - напряжение (I-V) измерялись методом ступенчатого напряжения с интервалом на каждом шаге 2 секунды. Измерения емкость - напряжение (C-V) выполнялись при частоте 1 МГц и с частотой развертки 0.2 В/с.

1. Пленка выращена гетероэпитаксиально, хотя качество ее кристаллической структуры не такое уж хорошее.
2. Подтверждено, что 10-нм-ый слой ИСЦ может предотвратить реакцию между Pb и Si при 650^о С.
3. Измерения петли гистерезиса (поляризация - напряжение) показали, что структура ЦТС/ИСЦ/Si обладает сегнетоэлектрическими свойствами.
4. Из - за того, что диэлектрическая проницаемость слоя ИСЦ достаточно низка, а его толщина велика, для обнаружения гистерезиса требуется напряжение свыше 5 В.
5. Измерения I-V, C-V показали, что структура имеет дефекты или ловушки, которые создают большой ток утечки с малым временем релаксации. Но уже исследуются пути улучшения кристаллической структуры пленок ЦТС и их границы раздела со слоем ИСЦ с целью увеличения диэлектрической проницаемости и увеличения барьера для диффузии Pb в Si и уменьшения генерации ловушек.