Исследование температурных зависимостей вольт-амперных характеристик тонкопленочных конденсаторов на основе твердых растворов титаната бария стронция
Аннотация
Методом реактивного высокочастотного катодного распыления синтезированы пленки Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) на подложках из сапфира и гадолиний-галлиевого граната. Проведен ана-лиз вольт-амперных характеристик в температурном диапазоне с целью выяснения природы то-ков утечки в синтезированных диэлектриках. Установлено, что формирование токов утечки в указанных пленках происходит благодаря процессу переноса носителей заряда по типу эмиссии Шотки. Вольт-амперным методом определен ряд фундаментальных величин пленок BST: высота барьера Шотки; эффективная масса носителей заряда и динамическая диэлектрическая прони-цаемость. Установлено влияние материала подложки на электрофизические свойства пленок BST.
Об авторах
П. Ю. Белявский
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия
Россия
В. В. Плотников
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики "ИТМО"
Россия
Россия
Список литературы
1. Пятаков А. П., Звездин А. К. Магнитоэлек-трические материалы и мультиферроики // Успехи физ. наук. 2012. Т. 182, № 6. С. 593-620.
2. Чопра К. Л. Электрические явления в тон-ких пленках / пер. с англ. М.: Мир, 1972. 424 с.
3. Шалимова К. В. Физика полупроводников. М.: Энергоатомиздат, 1985. 392 с.
4. Liedtke R., Grossmann M., Waser R. Capaci-tance and Admittance Spectroscopy Analysis of Hy-drogen-degraded Pt/(Ba, Sr)TiO3/Pt Thin-Film Ca-pacitors // Appl. Phys. Lett. 2000. Vol. 77, № 13. P. 2045-2047.
5. Chang S.-T., Lee J. Y. Electrical Conduction Mechanism in High-Dielectric-Constant (Ba0.5Sr0.5)TiO3 Thin Films // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 80, № 4. P. 655-657.
6. Leakage Mechanism of (Ba0.7Sr0.3)TiO3 Thin Films in the Low-Temperature Range / H. Yang, K. Tao, B. Chen et al. // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 81, № 25. P. 4817-4819.
7. Effect of Pt Bottom Electrode Texture Selec-tion on the Tetragonality and Physical Properties of Ba0.8Sr0.2TiO3 Thin Films Produced by Pulsed Laser Deposition / J. P. B. Silva, K. C. Sekhar, A. Almeida, J. A. Moreira, J. Martín-Sánchez, M. Pereira, A. Khodorov, M. J. M. Gomes // J. Appl. Phys. 2012. Vol. 112, iss. 4. P. 044105.
8. Effect of Concurrent Mg/Nb-doping on Dielec-tric Properties of Ba0.45Sr0.55TiO3 Thin Films / F. Alema, M. Reich, A. Reinholz, K. Pokhodnya // J. Appl. Phys. 2013. Vol. 114, iss. 8. P. 084102.
9. Izyumskaya N., Alivov Ya., Morkoc H. Ox-ides, Oxides, and More Oxides: High-Κ Oxides, Fer-roelectrics, Ferromagnetics, and Multiferroics // Crit. Rev. Solid. State and Mat. Science. 2009. Vol. 34, iss. 3-4. P. 89-179.
10. Wang Y.-P., Tseng T.-Y. Electronic Defect and Trap-Related Current of (Ba0.4Sr0.6)TiO3 Thin Films // J. Appl. Phys. 1997. Vol. 81, № 10. P. 6762-6766.
11. Deuterium-Induced Degradation of (Ba, Sr)TiO3 Films / J.-H. Ahn, P. C. McIntyre, L. W. Mirkarimi, S. R. Gilbert, J. Amano, M. Schulberg // Appl. Phys. Lett. 2000. Vol. 77, № 9. P. 1378-1380.
12. Improved Dielectric And Electrical Proper-ties of (Ba, Sr)TiO3 Thin Films Using Pt/LaNiO3 as the Top-Electrode Material / Y. H. Gao, J. L. Sun, J. H. Ma, X. J. Meng, J. H. Chu // Appl. Phys. A. 2008. Vol. 91. P. 541-544.
13. Enhanced Leakage Current Performance and Conduction Mechanisms of Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7/Ba0.5Sr0.5TiO3 Bilayered Thin Films / R. Li, S. Jiang, L. Gao, Y. Li // J. Appl. Phys. 2012. Vol. 112, iss. 7. P. 074113.
14. Зи С. Физика полупроводниковых прибо-ров / пер. с англ. М.: Мир, 1984. Т. 1. 456 с.
Рецензия
Для цитирования:
Белявский П.Ю., Плотников В.В. Исследование температурных зависимостей вольт-амперных характеристик тонкопленочных конденсаторов на основе твердых растворов титаната бария стронция. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2016;(1):38-43.
For citation:
Belyavskiy P.Y., Plotnikov V.V. Investigation of temperature dependent current-voltage characteristics of Ba0.5Sr0.5TiO3 thin films. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2016;(1):38-43. (In Russ.)
Просмотров: 296
Послать статью по эл. почте 