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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3390| Estudio de las propiedades ferroeléctricas y análisis estructural de películas de tantalato de bismuto estroncio (SrBi2Ta2O2) | |
| Ma. de la Paz Cruz Jáuregui | |
| Jesús María Siqueiros Beltrones | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Películas delgadas ferroeléctricas, Critales ferroelécticos | |
| amiento en las características de películas delgadas de SrBi2Ta2O9 (SBT) depositadas sobre substratos de Pt(l l 1)/TiO2/SiO2/Si por medio de la técnica de Depósito por Láser Pulsado (PLD). Las películas se sometieron a tres procesos diferentes: i) un tratamiento térmico durante el depósito, ii) un tratamiento térmico posterior al depósito y iii) un proceso de doble depósito involucrando tratamientos térmicos. Las películas depositadas por debajo de los 500°C están constituidas por cristales de Bi2O3 embebidos en una matriz amorfa. La fase cristalina del SBT tiene un crecimiento preferencial en la dirección (115) y se obtiene al depositar a 600°C. El tratamiento térmico de películas depositadas a 300°C indica que, a temperaturas de horneado por debajo de los 650°C, la fase generada es rica en cristales de Bi2O3 . El SBT, sin presencia de Bi2O3 , se obtiene al hornear a 650°C. A partir de esta temperatura de horneado, T, la tasa de crecimiento de los cristales de SBT es de 0.8 nm!°C, mientras que el crecimiento de los granos se da de acuerdo a la fórmula empírica 63.5- 47.4 e·T/!26. Las películas horneadas entre 650°C y 800°C presentan grietas las cuales pueden evitarse usando una temperatura de depósito de 600°C. La película de doble depósito (depositada a 450°c y horneada a 700°C a la mitad y al final del depósito) está formada por SBT cristalino, y tiene una superficie con una configuración densa de granos y libre de grietas. La película es fe1Toeléctrica, con un campo coercitivo de 7.8 KV/cm, una polarización remanente de 0.15LC/cm2 y fatiga a los 106 ciclos de campo eléctrico aplicado. También se elaboró un blanco de SBT, por el método cerámico convencional, con la fase cristalina deseada y con una Te en 305°C. Además se realizó un estudio sobre la influencia de la temperatura de depósito en las características de electrodos de Pt, depositados por erosión iónica, sobre substratos de Ti/Si y TiO2/Si. Se encontró que la resistencia de los electrodos varía a una razón de -2.6x10-4Q/1J°C con respecto a la temperatura de depósito. Se recomienda el uso de substratos de TiO2/Si, en vez de los de Ti/Si, para el depósito de electrodos de Pt ya que así se disminuye la cantidad de Ti que se difunde a la superficie de los electrodos. A systematic study on the influence of the processing temperature on the properties of SrBi2Ta2O9 (SBT) films, is presented. The films were prepared on Pt(lll)/TiO2/SiO2/Si substrates by the Pulsed Laser Deposition (PLD) technique. Tree different processing treatments were performed on the SBT films: i) a heat treatment during deposition, ii) a post-annealing treatment, and iii) a two-step deposition process involving heat treatments. The filrris heat-treated during deposition at temperatures lower than 500°C consist of Bi2O3 crystals embedded in an amorphous matrix. The SBT crystal phase, free from undesired secondary phases, has a preferential growth in the (115) orientation, and is obtained at a deposition temperature of 600°C. The films deposited at 300°C and annealed at temperatures below 650°C are rich in Bi2O3 crystals. The SBT phase, with no BizO3, is developed when the annealing is performed at a 650°C. The SBT crystals grow linearly with the annealing temperature at a rate of 0.8nm/°C, and increase its size following the empírica! formula 63.5- 47.4 e-T1126. The films annealed at temperatures between 650°c and sooºc develop cracks that can be avoided using a deposition temperature of 600°C. The two-step deposition film (deposited at 450°C with an annealing process at 700°C in each step) consists of a crystal phase of SBT, with no other components, and has a dense surface free from cracks. The film is ferroelectric with Ec = 7.8KV/cm, Pr = 0.15μC/cm2, and fatigue on-set at 106 read-write cycles.For this study of the SBT films, a target was fabricated by the conventional ceramic method. The target showed a clean SBT structure with no secondary phases and a ferroparaelectric transition at 305°C. A study on Pt electrodes deposited on Ti/Si and TiO2/Si substrates by DC sputtering at different temperatures, was also performed. The resistance variation rate of the Pt electrodes with the deposition temperature was -2.6x10-4.Q/D ºC. The Pt electrodes showed the presence of Ti traces on its surface that increased when the deposition temperature was risen. As a result of this study, the use of TiO2 coated substrates, instead of Ti coated, is recommended for the deposition of Pt electrodes since it strongly diminishes the Ti diffusion through the Pt film. | |
| CICESE | |
| 2001 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Cruz Jáuregui, M. de la P. 2001. Estudio de las propiedades ferroeléctricas y análisis estructural de películas de tantalato de bismuto estroncio (SrBi2Ta2O2).Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.104 pp. | |
| OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Física de Materiales |
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