ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ, МНОГОСЛОЙНИКИ И СВЕРХРЕШЕТКИ НЕЛИНЕЙНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ – НОВАЯ КОНТИНУАЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Объект исследования - двухслойные гетероструктуры на основе калий вольфрамовой бронзы (Sr₀,₅Bа₀,₅)Nb₂O₆ и соединения семейства Aurivillius (Bi₄Ti₃O₁₂) на подложке MgO (100) с применением в качестве первого слоя (Ba,Sr)TiO₃. Цель исследования - изучение влияния деформации элементарной ячейки на проявление сегнетоэлектрического состояния в многослойных гетероструктурах с различной симметрией слоев на диэлектрических подложках; выявление новых свойств, на базе которых можно реализовать принципиально новые микрополосковые электронно-перестраиваемые устройства интегральной оптики и СВЧ. Решен ряд задач: 1) технологических, связанных с разработкой способа создания многослойных монокристаллических гетероструктур; 2) методических - при разработке следующих методик: а) комбинационного рассеяния света, отражающего деформационное состояние отдельных слоев; б) рентгеноструктурного анализа многослойных гетероструктур; в) анализа напряженно-деформированного состояния; 3) физических - при математическом моделировании структур и интерпретации экспериментальных исследований в таких смежных областях, как физическое материаловедение, сегнетоэлектричество, рентгеноструктурный анализ, нелинейные эффекты в сегнетоэлектрическом планарном конденсаторе.Установлено, что в плоскости подложки в пленках (Sr₀,₅Bа₀,₅)Nb₂O₆ присутствуют два типа доменов с различной ориентацией кристаллографических осей [100] относительно подложки, которые развёрнуты относительно осей [100] подложки на ±18,4°. Пленки Bi₄Ti₃O₁₂ формируются с одной доменной ориентацией, но развернутой относительно направления (100) подложки на 45°. Для первого соединения полярной осью является ось «с», направленная перпендикулярно к поверхности пленки, а для второго - ось, лежащая в плоскости пленки. Рентгеноструктурные исследования показали, что пленки (Sr₀,₅Bа₀,₅)Nb₂O₆ находятся под действием двумерных напряжений растяжения, а Bi₄Ti₃O₁₂ - сжатия в плоскости подложки. Поляризация в пленках (Sr,Ba)Nb₂O₆ направлена вдоль нормали к подложке и равна 12 µС/см², а для Bi₄Ti₃O₁₂ поляризация направлена вдоль подложки и составляет 76 µС/см². На основе полученных результатов можно предположить, что создание многослойных гетероструктур на основе (Sr,Ba)Nb₂O₆ и Bi₄Ti₃O₁₂ с использованием доменной инженерии позволит реализовать принципиально новую континуальную среду функциональной микроэлектроники.