Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Մետաղ-ֆերոէլեկտրիկ-մետաղ նանոթաղանթային կառուցվածքների ստացումը և ստատիկ, դինամիկ բնութագրերի հետազոտումը

Դաշտոյան, Հովհաննես Ռոբերտի (2016) Մետաղ-ֆերոէլեկտրիկ-մետաղ նանոթաղանթային կառուցվածքների ստացումը և ստատիկ, դինամիկ բնութագրերի հետազոտումը. PhD thesis, Հայաստանի ազգային պոլիտեխնիկական համալսարան.

[img] PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (3843Kb)
    [img] PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (1000Kb)

      Abstract

      Наряду со стремительным ростом современных информационных систем и повышением предъявляемых к ним требований возникает потребность в новых и улучшенных материалах и структурах. В последние годы в области науки и промышленности широко используются сложно-оксидные сегнетоэлектри¬ческие/ферроэлектрические (СОСЭ) материалы и на их основе нанопленочные структуры. В научном сообществе ведутся серьезные дискуссии о переходе в ближайшем будущем от полупроводниковых технологий к сложно-оксидным сегнетоэлектрическим, или, по крайней мере, их интеграции в полупроводниковые технологии. В качестве доказательства сказанного достаточно упомянуть применение СОСЭ материалов в энергонезависимых сегнетоэлектрических операционных устройствах памяти (FeRAM), динамических операционных устройствах памяти с высокой плотностью (DRAM), полевых транзисторах металл− сегнетоэлектрик−полупроводник (MFSFET), энергонезависимых устройствах памяти (ReRAM), получивших в последние годы огромное значение и работающих на основе мемристорного эффекта (memristive phenomena), в твердотельных топливных элементах (SOFC), различных датчиках, варакторах и т.д. Если добавить к этому списку использование СОСЭ материалов в качестве накопителей энергии от окружающей среды (например, пироэлектрические устройства − для накопления тепловой энергии, пьезоэлектрические устройства − для энергии механической вибрации), то становится ясно, что применение СОСЭ материалов весьма своевременно и перспективно. СОСЭ материалы с перовскитовой кристаллической структурой являются хорошими диэлектриками и характеризуются низкими потерями, большой диэлектрической проницаемостью, которая зависит от приложенного электрического поля, механических воздействий и температуры. В последнее десятилетие возрос интерес к AxA'1-xBO3 (A= P, Ba, La, Li; A'= Sr, Ca; B = Ti, Ta, Co, Fe; 0 < x < 1) перовскитовым металл-оксидам, что обусловлено разнообразием их электрических свойств: от диэлектрических к ионным или металлическим, от полупроводниковых n- и p- типов до сверхпроводящих. Широко применены ряд перовскитных СОСЭ материалов, например, BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3 (BST), PbTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), BiFeO3, LiNbO3 и т.д. Современные технологии позволяют получить нанопленочные структуры вплоть до нескольких атомных слоев, свойства которых существенно отличаются от объемных образцов. Тем не менее следует отметить, что в настоящее время существуют серьезные конструктивные и технологические трудности, связанные с изготовлением таких устройств из СОСЭ материалов, которые бы имели высокое качество, управляемость, воспроизводимые характеристики и т.д. В этой связи важное значение имеет проведение экспериментальных работ в направлении разработки технологических режимов для получения наноразмерных структур из СОСЭ материалов. Ժամանակակից տեղեկատվական համակարգերի օրըստօրե աճող պահանջներին համապատասխանող նյութերից են բարդօքսիդային ֆերոէլեկտրիկ (ԲՕՖԷ) նյութերը: Վերջիններիս հանդեպ հետաքրքրությունն այնքան մեծ է, որ բացի դրանց արդեն իսկ հայտնի լայն կիրառություններից (FeRAM, DRAM, MFSFET, ReRAM, SOFC, տվիչային միկրոսարքեր, վարակտորներ, շրջակա միջավայրից էներգիայի կուտակիչներ և այլն)՝ ներկայում լրջագույն փորձեր են արվում ԲՕՖԷ նյութերը կիսահաղորդչային տեխնոլոգիաներում լայնորեն ինտեգրելու, և մինչև իսկ մոտ ապագայում կիսահաղորդչային տեխնոլոգիաներից ԲՕՖԷ նյութերի վրա հիմնված տեխնոլոգիաներին անցում կատարելու վերաբերյալ: Ատենախոսության փորձարարական մասը ներառում է ԲՕՖԷ նյութ բարիում-ստրոնցիումի տիտանատի (BST) տարբեր մեթոդներով սինթեզումը, սինթեզված BST փոշենյութերից ծավալային կերամիկաների և կոնդենսատորների պատրաստումը, ԲՕՖԷ նյութերից նուրբ թաղանթների ստացման տեխնոլոգիական ռեժիմների մշակումը, ստացված ԲՕՖԷ թաղանթների հիմքի վրա մետաղ-ֆերոէլեկտրիկ-մետաղ (Մ−ՖԷ−Մ) նանոթաղանթային կառուցվածքների պատրաստումը: BST-ի սինթեզն իրականացվել է քիմիական սինթեզի երեք եղանակներով՝ ինքնատարածվող բարձրջերմաստիճանային սինթեզի (ԻԲՍ), ցիտրատ-գել սինթեզի (ՑԳՍ) և գլիցին-նիտրատ այրման: Սինթեզված նյութերի կառուցվածքն ու բաղադրությունը հետազոտվել են XRD, TDX, SEM, MXRF և EDS մեթոդներով: A complex oxide ferroelectric (COFE) materials are one of those that meet the increasingly stringent requirements of modern information systems. The interest in them is so high that in addition to the already widely popular usage (FeRAM, DRAM, MFSFET, ReRAM, SOFC, sensors, varactors, energy harvesters from the close environment, etc.), nowadays there are serious efforts to integrate COFE materials in the semiconductor technologies to a greater extent, scientists even speak of the transition from semiconductor technologies to COFE materials-based technologies in the future. The experimental part of the thesis includes different synthesis methods of widely used and prospective COFE material barium strontium titanate (BST), preparation of bulk ceramics and capacitors from synthesized BST powders, also research of processing technology and technological modes to obtain thin films of COFE materials, preparation of metal-ferroelectric-metal (M−FE−M) nanofilms structures based on COFE films.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Մետաղ-ֆերոէլեկտրիկ-մետաղ նանոթաղանթային կառուցվածքների ստացումը և ստատիկ, դինամիկ բնութագրերի հետազոտումը: Fabrication and study of static, dynamic characteristics of metal−ferroelectric−metal nanofilm structures.
      Uncontrolled Keywords: Դաշտոյան Հովհաննես Ռոբերտի, Hovhannes Robert Dashtoyan
      Subjects: Earth Science
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 04 Nov 2016 17:16
      Last Modified: 04 Nov 2016 17:16
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3744

      Actions (login required)

      View Item