WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS


Pages:     || 2 | 3 |

«ЕРЕВАН 2013..... -.. 2013. 3-, 1430-, -, 032 ( 0009,,., 105, 17 ) - 2013. 2Тема диссертации утверждена в Государственном инженерном университете Армении ...»

-- [ Страница 1 ] --

()

.27.01 - «,

, »

2013

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АРМЕНИИ

(ПОЛИТЕХНИК)

ДАШТОЯН АРУТЮН РОБЕРТОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЭЛЕКТРОННЫХ

СТРУКТУР НА ОСНОВЕ СЕГНЕТОМАГНЕТИКОВ И

ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.01Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микроэлектроника” ЕРЕВАН.....

.....

-.....

2013. 3-, 1430-, - «, » 032 ( 0009,,., 105, 17 ) - 2013. 2Тема диссертации утверждена в Государственном инженерном университете Армении (ГИУА).

Научный руководитель: д.т.н. В. В. Буниатян Официальные оппоненты: д.т.н. С.Х. Худавердян к.ф-м.н. В.М. Аракелян Ведущая организация: Ереванский научно-исследовательский институт систем связи Защита диссертации состоится 3-го июля 2013г. в 1430 ч. на заседании Специализированного совета 032 - "Управление, систем автоматизации и электроники" в ГИУА (адрес: 0009, г. Ереван, ул. Теряна, 105, корпус 17).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГИУА.

Автореферат разослан 2-го июня 2013г.

Ученый секретарь Специализированного совета 032 к.т.н., доц. А. Г. Аветисян

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие современной электроники и микроэлектроники связано не только с достижениями физики и технологии полупроводников, но и с использованием новых функциональных материалов и физических явлений. Применение таких материалов с новыми и улучшенными свойствами дает возможность изготовления приборов на новых принципах работы. В последние годы проводятся широкие исследования для получения и практического применения таких материалов.

Наибольшему вниманию исследователей удостоились активные диэлектрики и магнитные материалы. В числе подобных материалов- сегнетоэлектрики, ферромагнетики и сегнетомагнетики (мультиферроики). Сегнетомагнетики (СМ) одновременно демонстрируют сегнетоэлектрические и ферромагнитные свойства. Благодаря специфичным электрофизическим свойствам: большой и перестраиваемой диэлектрической проницаемости, малому тангенсу угла потерь (tg) и нелинейным диэлектрическим и оптическим параметрам, эти материалы получили широкое применение в энергонезависимых запоминающих устройствах (FeRAM, MRAM), СВЧ электронике (перестраиваемые фильтры, фазовращатели, линии задержки, резонаторы), оптике (волноводы, электрооптические и магнитооптические модуляторы), датчиках (химические, биомедицинские, пьезоэлектрические, пироэлектрические, магнитного поля), в акустоэлектрических и микромеханических приборах.

Большой интерес к СМ обусловлен магнитоэлектрическими явлениями, которые дают возможность изменять электрические свойства магнитным полем и наоборот. СМ демонстрируют также свойства, характерные для метаматериалов. Благодаря этим свойствам перспективными областями применения СМ являются спинтроника и многоуровневые запоминающие устройства.

С точки зрения использования СМ материалов в электронике, наиболее целесообразны сложные оксидные соединения. Из температур сегнетоэлектрического и ферромагнитного фазовых переходов однофазных сложных оксидных СМ материалов, по меньшей мере, одна находится в области низких температур, вследствие чего ограничивается возможность их применения; исключение составляет феррит висмута (BiFeO3), который в настоящее время основательно исследуется. С другой стороны, поскольку однофазные сложные оксиды проявляют слабый магнитоэлектрический эффект, в последнее время в поле зрения исследователей находятся многофазные композитные СМ материалы. Многофазные материалы получают путем комбинирования сегнетоэлектрических и ферромагнитных материалов и использования гетероструктур. В них связь между магнитными и электрическими системами осуществляется посредством механических деформаций, появляющихся в результате пьезоэффекта и магнитострикции. В многофазных СМ в основном используются сегнетоэлектрические соединения типа перовскита (Pb(Zr,Ti)O3, (Ba,Sr)TiO3), а в качестве ферромагнитных материалов - сложные оксиды типа шпинели (CoFe2O4, NiFe2O4). Исследования последних лет в этом направлении показали возможность и целесообразность получения СМ материалов этим способом.

Однако скудность экспериментальных результатов и их неполноценность выявили необходимость исследования новых композитных СМ материалов. Исходя из вышеизложенного и учитывая, что для практического применения представляют интерес СМ керамика и в особенности тонкие пленки, а также полученные на их основе наноструктуры, разработка технологии получения керамики и тонких пленок новых композитных СМ материалов и их исследование являются актуальной и перспективной задачей.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является: разработка технологий синтеза и получения керамики композитных сложных оксидных СМ материалов; разработка технологии получения СМ пленок и конденсаторных структур на их основе; экспериментальное исследование электрофизических, диэлектрических и оптических свойства СМ керамики, пленок и конденсаторных структур и выявление возможностей их практического применения.

Для достижения этих целей были поставлены и решены следующие задачи:

1. Выбор СМ композитного сложного оксидного материала.

2. Разработка технологии синтеза СМ сложнооксидного материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).

3. Разработка технологии получения СМ керамики и мишеней.

4. Разработка технологии получения тонких СМ пленок методом импульсного лазерного напыления (ИЛН).

5. Разработка технологии получения конденсаторных структур на основе СМ пленок.

6. Исследование состава, микроструктуры, морфологии поверхности и толщины полученных пленок.

7. Исследование электрофизических, магнитных свойств керамики и пленок и их зависимостей от внешних электрических и магнитных полей, температуры и частоты.

8. Исследование петли сегнетоэлектрического гистерезиса СМ керамики и пленок.

9. Исследование оптических свойств и энергетической зонной структуры пленок.

Объекты исследования. Объектами исследования являются керамика и пленки сложного оксидного композитного BiFeO3/BaTiO3/Ni0,5Zn0,5Fe2O4 материала, пленочные конденсаторы на его основе In/BiFeO3-BaTiO3-Ni0,5Zn0,5Fe2O4/ITO и структура Ag/Ba0,25Sr0,75TiO3/SiO2/p-Si металл-сегнетоэлектрик-диэлектрик-полупроводник.

Методы исследования. Диэлектрические свойства исследованы методом импедансспектроскопии. Оптические свойства исследованы методом спектроскопии с отдельным измерением отражения и пропускания, а анализ полученных результатов проведен согласно модели Тауца. Сегнетоэлектрический гистерезис исследован посредством цифрового устройства, изготовленного на основе схемы Сойера-Тауера.

Поверхность пленок исследована посредством интерферометрии и сканирующей электронной микроскопии, кристаллическая структура пленок - методом электронографии. Состав материалов определен методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии.

Научная новизна 1. Разработаны технология СВС сложного оксидного композитного BiFeO3-BaTiO3Ni0,5Zn0,5Fe2O4 материала и технология получения керамических мишеней.

2. Разработана технология получения тонких пленок BiFeO3-BaTiO3-Ni0,5Zn0,5Fe2O импульсным лазерным напылением и конденсаторных структур на их основе.

3. Впервые приведены результаты электрических, диэлектрических, оптических и магнитодиэлектрических свойств керамики и пленок BiFeO3-BaTiO3-Ni0,5Zn0,5Fe2O материала. Определена ширина запрещенной зоны пленочных образцов.

Практическое значение полученных результатов. Разработанные технологии и полученные СМ керамика и пленки благодаря особым электрофизическим, диэлектрическим и оптическим свойствам могут быть применены в СВЧ электронике, варикондах, волноводах, датчиках магнитного поля и при изготовлении других приборов. Методы и результаты исследования использованы в учебном процессе соответствующей специальности.

Основные положения, выносимые на защиту 1. СВС технология сложного оксидного композитного BiFeO3-BaTiO3-Ni0,5Zn0,5Fe2O материала.

2. Технология импульсного лазерного напыления нанопленок композитного BiFeO3BaTiO3-Ni0,5Zn0,5Fe2O4 материала.

3. Технология получения конденсаторных структур на основе пленок BiFeO3-BaTiO3Ni0,5Zn0,5Fe2O4.

4. Результаты исследования электрофизических свойств керамики и пленок BiFeO3BaTiO3-Ni0,5Zn0,5Fe2O4 материала.

5. Результаты исследования перестраиваемости конденсаторных структур и магнитодиэлектрического явления.

6. Результаты исследования оптических свойств и ширины оптической запрещенной зоны пленок.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на:

19-й Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых учёных (Архангельск, 2013);

молодежной научной школе ''Проблемы физики твердого тела'' (ОИЯИ, Дубна, Международной конференции Laser Physics 2012 (ИФИ, Аштарак, 2012);

ежегодных научных конференциях ГИУА (Ереван, 2011, 2012);

научных семинарах кафедры ''Микроэлектроника и биомедицинские приборы'' ГИУА (Ереван, 2010-2012 гг.).

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в восьми научных работах, список которых приводится в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 117 наименований. Общий объем диссертации составляет 125 страниц, включая 65 рисунков и 15 таблиц. Диссертация написана на армянском языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертации, представлены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлены свойства сегнетоэлектриков (в частности, типа перовскита), ферромагнетиков (в частности, типа шпинели) и сегнетомагнетиков.

Рассмотрены способы получения СМ на основе сложнооксидных композитных материалов. Представлены нынешние и возможные области применения СМ материалов.

Подвергнуты сравнительному анализу технологии получения СМ наноструктур и пленок, обоснована целесообразность применения метода ИЛН. Проведен сравнительный анализ технологий синтеза сложных оксидов и показана целесообразность получения этих материалов по технологии СВС. В заключении главы обоснован выбор исследуемого материала и сформулирована постановка задачи.

Во второй главе рассмотрены особенности синтеза сложных оксидов по технологии СВС. Описан лабораторный СВС реактор. Приведена СВС технология BiFeO и композитного материала BiFeO3/BaTiO3/Ni0.5Zn0.5Fe2O4 (BFO/BTO/NZF).

Кристаллический порошок композита (1-x-y)BiFeO3–xBaTiO3-yNi0,5Zn0,5Fe2O4 был синтезирован с использованием порошковых смесей оксида висмута (Bi2O3), оксида железа (Fe2O3), железа (Fe), перекиси бария (BaO2), перекиси титана (TiO2), титана (Ti), оксида цинка (ZnO) и оксида никеля (NiO). Использовались химически чистые вещества с размерами частиц 1...5 мкм. Синтез осуществлялся по следующей химической реакции:



Pages:     || 2 | 3 |
 


Похожие работы:

«Благодарим АО TRASTA KOMERCBANKA за финансовую поддержку издания книги Художественное оформление обложки Янис Павловскис На обложке использовано фото MacAren&Co for megapressgroup Литературный консультант Эрик Ханберг Ответственный редактор Анна Павловская Литературный редактор Виктория Коллегова Технический редактор Ирена Сойде Корректор Лида Бирюкова Макет Татьяна Зубарева, Валерий Иванюта В книге использованы: картина Зане Лусе Дикая розочка из цикла Песни Раймонда Паулса (на стр. 23),...»

«Пожалуйста, прочитайте данное руководство перед эксплуатацией данного устройства и обращайтесь к нему за информацией каждый раз при возникновении необходимости. Внимание: перед началом работы проверьте уровень масла в двигателе, в редукторе, в воздушном фильтре, проверьте чистоту воздушного фильтра ПРЕДИСЛОВИЕ Эта инструкция по эксплуатации предоставляет пользователям почвофрезы информацию о строении и технических характеристиках этой машины, о правилах эксплуатации, регулировке и ремонте...»

«Руководство по летной эксплуатации единичного экземпляра самолета SportStar RA-1359G. ЕЭВС.03.1090. (для PPL) _ Самолет SPORTSTAR РУКОВОДСТВО ПО ЛЕТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ Содержание Общий вид самолета Sportstar Лист учёта временных изменений Лист регистрации изменений ВВЕДЕНИЕ. РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 1.1. Геометрические данные 1.2. Массовые и центровочные данные 1.3. Данные по силовой установке 1.4. Эксплуатационные данные 1.5. Летные данные 1.6. Взлетно-посадочные характеристики РАЗДЕЛ 2....»

«В.М. КРЕСС Добрый день, уважаемые коллеги. Желающие принять участие в заседании круглого стола и приглашенные на месте. У нас есть все основания, чтобы начать работу. Разрешите поблагодарить всех, кто откликнулся на наше предложение и принимает участие в заседании круглого стола. Вопросы повышения престижа российского образования, уровня российской науки не отделимы от вопросов обеспечения качественной подготовки научно-педагогических кадров, повышения качества и научной ценности...»

«ISBN 5-7591-0246-Х Н.Н. Александров. Романтизм. Большая линия. – М. Изд-во Академии Тринитаризма, 2012. – 370 с. Книга посвящена анализу романтизма в культурном цикле ХХ века и его аналогах в прошлом. Специфика формального анализа этого стиля состоит в выявлении Большой линии, по которой этот стиль сразу узнается. Вокруг этого основного признака сгруппированы и рассмотрены другие формальносодержательные аспекты стиля под названием романтизм. Многослойность анализа в итоге очерчивает...»

«ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РЕГЛАМЕНТ ВОЛОСОВСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ Книга 2 Приложения Директор филиала С.П. Курышкин Руководитель работ, начальник партии А.Ю. Петухин Санкт-Петербург 2013 2 Содержание Книга 2 Приложение 1 Перечень законодательных, нормативно-правовых актов, нормативно-технических, методических и проектных документов, использованных при внесении изменений в Лесохозяйственный регламент Волосовского лесничества Ленинградской области Приложение 2 Перечень лесных участков,...»

«ПРИНЯТО УТВЕРЖДАЮ на заседании МО учителей Директор МАОУ лицея №10 естественнонаучного цикла протокол №1 от 28.08.2013г. Г.Ф.Соколовский председатель МО 30 августа 2013 г. Е.Н. Ширшонкова Программа по географии 10 класс 34 часа Составилиа: учителя Ширшонкова Е.Н. Лукина Т.А. 2013 – 2014 учебный год Пояснительная записка: Предмет: География. Класс: 10 класс Количество часов: за год: 34 часов Программное обеспечение: Примерная программа основного общего образования по географии. базовый...»

«1. Введение. 1 2. Научное познание и его особенности. 1 3.Этапы процесса познания. Формы чувственного и рационального познания. 4 4. Методы научного познания. 13 4.1. Понятие метода и методологии. Классификация методов научного познания. 13 4.2. Всеобщий (диалектический) метод познания, принципы диалектического метода и их применение в научном познании. 17 4.2.1. Принцип всесторонности рассмотрения изучаемых объектов. Комплексный подход в познании. 17 4.2.2. Принцип рассмотрения во взаимосвязи....»

«ОРГАНИЗАЦИОННО-УПРАВЛЕНЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ЦКО Часть IV. Межбиблиотечный абонемент 2-е издание, переработанное и дополненное Новосибирск 2002 ББК 78.38 О-64 Составитель И.Ю. Красильникова Ответственный за выпуск Д.М. Цукерблат Организационно-управленческая документация ЦКО. Ч. IV. МежбиблиоО-64 течный абонемент / ГПНТБ СО РАН. — 2-е изд. перераб. и доп. — Новосибирск, 2002 — 124 с. Настоящий сборник содержит регламентирующую и инструктивно-технологическую документацию, определяющую работу...»

«Редакционная коллегия: А.И. Субетто, доктор философских наук, доктор экономических наук, кандидат технических наук, академик-секретарь отделения образования ПАНИ (науч. редактор); Н.А. Селезнева, доктор технических наук; Т.В. Зырянова, кандидат педагогических наук (отв. редактор). СЕРИЯ ЭКЗИСТЕНЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМОГЕНЕТИКА И ХУДОЖЕСТВЕННАЯ ГЕРМЕНЕВТИКА ISBN 5-7591-0245-1 © Александров Н.Н., 2011. 2 Н.Н. Александров ГЕНЕЗИС МЕНТАЛЬНОГО ХРОНОТОПА КНИГА 1 ГЕНЕЗИС ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ВРЕМЕНИ Развитие...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.