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.
  1. К.А. Воротилов, В.М. Мухортов, А.С. Сигов. Интегрированные сегнетоэлектрики. Энергоатомиздат, М. (2011). 175 с
  2. К.А. Воротилов, А.С. Сигов. ФТТ 54, 843 (2012)
  3. 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
  4. J.F. Scott. Ferroelectric memories. Adv. Microelectron. Ser. / Eds K. Itoh, T. Sakurai. Springer-Verlag, Heidelberg--Berlin (2006). 264 p
  5. M. Dawber, K.M. Rabbe, J.F. Scott. Rev. Mod. Phys. 77, 1083 (2005)
  6. J.F. Scott, B.M. Melnick, C.A. Araujo, L.D. McMillan, R. Zuleeg. Integ. Ferroelectrics 1, 323 (1992)
  7. T. Mihara, H. Watanabe. Jpn. J. Appl. Phys. 34, 5664 (1995)
  8. A. Sigov, Yu. Podgorny, K. Vorotilov, A. Vishnevskiy. Phase Trans. 86, 1141 (2013)
  9. R. Moazzami, C. Hu, W. Shepherd. IEEE Trans. Electron Dev. 39, 2044 (1992)
  10. Y.S. Yang, S.J. Lee, S.H. Kim, B.G. Chae, M.S. Jang. J. Appl. Phys. 84, 5005 (1998)
  11. A.L. Kholkin, A.K. Tagantsev, E.L. Colla, K.G. Brooks, N. Setter. Ferroelectrics 186, 203 (1996)
  12. I. Boerasu, L. Pintilie, M. Pereira, M.I. Vasilevskiy, J.M. Gomes. J. Appl. Phys. 93, 4776 (2003)
  13. Y. Watanabe. Phys. Rev. B 57, R5563 (1998)
  14. L. Stolichnov, A. Tagantsev. J. Appl. Phys. 84, 3216 (1998)
  15. E. Bouyssou, R. Jerisian, N. Cezac, P. Leduc, G. Guegan, C. Anceau. Mater. Sci. Eng. B 118, 28 (2005)
  16. Y. Watanabe. Phys. Rev. B 59, 11 257 (1999)
  17. L. Pintilie, I. Boerasu, M.J.M. Gomes, T. Zhao, R. Ramesh, M. Alexe. J. Appl. Phys. 98, 124 104 (2005)
  18. L. Pintilie, I. Vrejoiu, D. Hesse, G. LeRhum, M. Alexe. Phys. Rev. B 75, 104 103 (2007)
  19. P.W.M. Blom, R.M. Wolf, J.F.M. Cillessen, M.P.C.M. Krijn. Phys. Rev. Lett. 73, 2107 (1994)
  20. H. Kohlstedt, N.A. Pertsev, J. Rodrigues Contreras, R. Waser. Phys. Rev. B 72, 125 341 (2005)
  21. P. Maksymovich, S. Jesse, P. Yu, R. Ramesh, A.P. Baddorf, S. Kalinin. Science 324, 1421 (2009)
  22. J. Guyonnet, I. Gaponenko, S. Gariglio, P. Paruch. arXiv: 1205.0164v1 [cond-mat.mtrl-sci] 1 May (2012)
  23. 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)
  24. R. Waser, M. Klee. Integr. Ferroelectrics 2, 23 (1992)
  25. X. Chen, A.I. Kingon, L. Mantese, O. Auciello, K.Y. Hsieh. Integr. Ferroelectrics 3, 355 (1993)
  26. 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)
  27. Е.В. Гущина, А.В. Анкудинов, Л.А. Делимова, В.С. Юферев, И.В. Грехов. ФТТ 54, 944 (2012)
  28. K. Lee, J.-M. Ku, C.-R. Cho, Y.K. Lee, S. Shin, Y. Park. J. Semicond. Technol. Sci. 2, 205 (2002)
  29. 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
  30. L.A. Delimova, V.S. Yuferev, I.V. Grekhov. IEEE Trans. on UFFC 58, 2252 (2011)
  31. A.M. Glass, D. von der Linde, D.H. Austin, T.J. Negran. J. Electron. Mater. 4, 915 (1975)
  32. В.И. Белиничер, И.Ф. Канаев, В.К. Малиновский, Б.И. Стурман. Автометрия 4, 23 (1976)
  33. 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.