Формирование субмикронных поликристаллических слоев цирконата-титаната свинца, их фазовое состояние и сегнетоэлектрические свойства

Цель: установление взаимосвязи технологических условий формирования, структуры и электрофизических свойств тонкопленочных структур на основе субмикронных поликристаллических сегнетоэлектрических слоев цирконата-титаната свинца (ЦТС) на подложках (полупроводниковых и диэлектрических), имеющих практическое значение. Установлены особенности кристаллизации фазы перовскита, предложены модельные механизмы, характеризующие эти процессы. Обнаружен и охарактеризован эффект (вторичной) рекристаллизации фазы перовскита, исследовано изменение электрофизических свойств в ходе этого процесса. Получено прямое экспериментальное доказательство возникновения объемного заряда вблизи нижнего интерфейса и самопроизвольной поляризации сегнетоэлектрического слоя, предложено феноменологическое описание зависимости самополяризации от состава тонких пленок ЦТС. Разработан алгоритм оценки механических напряжений, действующих на тонкий поликристаллический слой ЦТС со стороны подложки, определен их вклад в изменение величины самопроизвольной поляризации в зависимости от сжимающего или растягивающего характера механических напряжений. Выявлена корреляция между содержанием избыточного оксида свинца и величинами внутреннего поля и самопроизвольной поляризации, диэлектрической проницаемости и электропроводности тонких слоев ЦТС. Показано, что электрический отклик на воздействие импульсного лазерного излучения на тонкопленочную ЦТС структуру содержит как пироэлектрическую, так и фотоэлектрическую (или фотовольтаическую) составляющую, соотношение между которыми зависит от содержания избыточного свинца.