×
25.08.2017
217.015.c91b

Способ получения сегнетоэлектрической пленки BaSrTiO

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ получения сегнетоэлектрической пленки BaSrTiO относится к технологиям получения тонких пленок и может быть использован при получении сегнетоэлектрических пленок BaSrTiO для сверхвысокочастотной техники. На первом этапе на сапфировой подложке формируют сплошной сегнетоэлектрический слой путем распыления мишени состава BaSrTiO в атмосфере кислорода с давлением 2 Па и температуре подложки 850-900°C. На втором этапе температуру подложки снижают до 750-800°C, при которой формируют основной сегнетоэлектрический слой. Техническим результатом является высокая диэлектрическая нелинейность ориентированной сегнетоэлектрической пленки при высокой добротности, позволяющая использовать полученные сегнетоэлектрические пленки в сверхвысокочастотной технике. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологиям получения тонких пленок и может быть использовано для получения сегнетоэлектрических пленок Ba1-xSrxTiO3 для сверхвысокочастотной техники.

Известен способ (Li Xiao, Kwang-Leong Choy, Ian Harrison. Co-doped ВST thin films for tunable microwave applications. - Surface and Coatings Technology Volume 205, Issues 8-9, 25 January 2011, Pages 2989-2993) получения сегнетоэлектрических пленок Ba1-xSrxTiO3 с преимущественной ориентацией (110) на подложке сапфира путем химического осаждения из органического раствора ацетата бария, ацетата стронция и изопропоксида титана с различным содержанием Со. Известный способ позволяет добиться снижения диэлектрических потерь и токов утечки, однако легирование твердого раствора сегнетоэлектрика ионами Со является умышленным созданием дефектов кристаллической структуры, что приведет к ухудшению электрофизических характеристик сегнетоэлектрической пленки, таких как диэлектрическая проницаемость и зависимость свойств от напряженности электрического поля.

Известен также способ получения (Заявка № US 2005196917) сегнетоэлектрических пленок Ba1-xSrxTiO3 с преимущественной ориентацией (111) на подложке сапфира путем химического газофазного осаждения в две стадии при разных температурах, причем вторая температура выше первой. Известный способ позволяет добиться ориентированного роста сегнетоэлектрической пленки Ba1-xSrxTiO3 на сапфире, однако метод химического газофазного осаждения использует токсичные металл органические соединения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ (D. , L. Yang, F. Ponchel, J.F. , D. Chateigner, G. Wang, X. Dong. X-ray combined analysis of fiber-textured and epitaxial Ba(Sr,Ti)O3 thin films deposited by radio frequency sputtering. - Journal of Applied Physics 109, 2011, 114106) получения сегнетоэлектрических пленок Ba1-xSrxTiO3 с преимущественной ориентацией (111) на подложке сапфира с использованием буферных слоев оксида титана методом высокочастотного распыления мишени состава Ba0,4Sr0,6TiO3 при температуре подложки 800°C.

Недостатком известного способа является то, что буферный слой вносит паразитный вклад в формируемую структуру, таким образом ухудшая электрофизические характеристики, такие как зависимость свойств от напряженности электрического поля и потери.

Задачей, решаемой изобретением, является разработка технологии получения сегнетоэлектрической пленки Ba1-xSrxTiO3 на сапфире с преимущественной ориентацией (110) и высокой диэлектрической нелинейностью (зависимостью диэлектрической проницаемости от внешнего электрического поля) при высокой добротности.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе получения сегнетоэлектрической пленки Ba1-xSrxTiO3 на сапфире с преимущественной ориентацией (110) так же, как и в известном распыляют мишень состава Ba1-xSrxTiO3 с использованием сапфировой подложки, но в отличие от известного способа, в предлагаемом осаждение проводят непосредственно на сапфировую подложку при температуре 850-900°C в течение времени, достаточного для создания сплошного сегнетоэлектрического слоя (минимизации влияния подложки на структуру растущей пленки), затем температуру понижают до 750-800°C, при которой формируют основной сегнетоэлектрический слой.

Техническим результатом является высокая диэлектрическая нелинейность ориентированной сегнетоэлектрической пленки при высокой добротности, позволяющая использовать полученные сегнетоэлектрические пленки в сверхвысокочастотной технике.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена дифрактограмма сегнетоэлектрической пленки Ba1-xSrxTiO3 с преимущественной ориентацией (110) на сапфире, на фиг. 2 и 3 представлены зависимости емкости и добротности конденсаторной структуры на основе сегнетоэлектрической пленки Ba1-xSrxTiO3, полученной предлагаемым способом, от внешнего электрического поля, измеренные на частоте 2 ГГц соответственно.

Из фиг. 1 видно, что пик фазы (110) титаната бария стронция является наиболее интенсивным, по сравнению с пиками (100), (111), (200) и (211). Интенсивность пика говорит о количестве данной фазы, таким образом, сегнетоэлектрическая пленка, полученная предлагаемым способом, является преимущественно ориентированной. Из фиг. 2 следует, что конденсаторная структура на основе сегнетоэлектрической пленки, полученной предлагаемым способом, изменяет свою емкость в 3 раза под действием внешнего электрического поля 80 В/мкм, при этом добротность данного конденсатора сохраняется высокой (фиг. 3).

Рассмотрим пример реализации предлагаемого способа. На первом этапе распыляют мишень состава Ва0,4Sr0,6TiO3 на сапфировую подложку в атмосфере кислорода с давлением 2 Па и при температуре подложки 850-900°C, создавая сплошной сегнетоэлектрический слой. При высокой температуре осаждения происходит активное реиспарение бария с поверхности растущей пленки, за счет чего происходит уменьшение содержания бария в составе сегнетоэлектрического слоя по сравнению с распыляемой мишенью. Таким образом уменьшают параметр ячейки данного слоя, согласовывая его с сапфиром, что обеспечивает преимущественно ориентированный рост пленки и улучшает электрические свойства. В то же время, повышение температуры осаждения выше 900°C на первом этапе вызовет активное реиспарение всего осаждаемого материала, что сильно замедлит скорость роста первого слоя. Таким образом, оптимальным температурным интервалом для первого этапа является 850-900°C.

На втором этапе температуру подложки снижают до 750-800°C, при которой формируют основной сегнетоэлектрический слой. На этом этапе необходимо выбрать температурный режим, при котором происходит перенос компонентного состава мишени на подложку. При выборе состава мишени Ba0,4Sr0,6TiO3 стехиометрический перенос компонентов мишени на подложку происходит при температуре, не превышающей 800°C. Также необходимо учесть возможность образования полититанатных соединений при температуре ниже 750°C. Исходя из этих соображений, оптимальным режимом для получения основного сегнетоэлектрического слоя является интервал от 750 до 800°C.

Суть предлагаемого метода состоит в выборе высокой температуры для осаждения начального слоя и дальнейшего снижения до температуры, которая обеспечивает требуемый перенос компонентного состава мишени на сапфировую подложку. Использование данного метода позволяет получить преимущественно ориентированную пленку без включения полититанатных фаз и с минимальным количеством дефектов за счет согласования кристаллических решеток сегнетоэлектрической пленки и сапфировой подложки.

Способ получения сегнетоэлектрических пленок BaSrTiO путем распыления мишени состава BaSrTiO с использованием сапфировой подложки, отличающийся тем, что осаждение проводят непосредственно на сапфировую подложку при температуре 850-900°C в течение времени, достаточного для создания сплошного сегнетоэлектрического слоя, затем температуру понижают до 750-800°C, при которой формируют основной сегнетоэлектрический слой.
Способ получения сегнетоэлектрической пленки BaSrTiO
Способ получения сегнетоэлектрической пленки BaSrTiO
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 16 items.
26.08.2017
№217.015.da0c

Микрополосковый свч диплексор

Изобретение может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах систем локации и связи, в том числе в аппаратуре потребителей спутниковых радионавигационных систем Glonass, GPS для разделения сигналов поддиапазонов L1, L2, L3, в пассивных когерентных локационных системах для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623715
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.e2bc

Способ измерения сверхмалых угловых скоростей

Изобретение может быть использовано для измерения сверхмалых угловых скоростей в космическом пространстве. Способ измерения сверхмалых угловых скоростей путем возбуждения встречно-бегущих электромагнитных волн, отражения, детектирования их параметров и расчета величины действующей угловой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626077
Дата охранного документа: 21.07.2017
17.08.2018
№218.016.7c64

Распылительный блок магнетрона для осаждения пленок твердых растворов fetio в диапазоне 0<x<0,6

Изобретение относится к распылительному блоку магнетрона для осаждения пленок твердых растворов FeTiO в диапазоне 0<х<0,6 на поверхности металлов, стекол или керамики. Упомянутый блок содержит мишень и охлаждающую пластину, причем мишень и охлаждающая пластина размещены в реактивной среде,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664009
Дата охранного документа: 14.08.2018
04.11.2018
№218.016.9a5f

Способ получения сегнетоэлектрических пленок basr tio

Способ получения сегнетоэлектрической пленки BaSrTiO относится к технологиям получения тонких пленок и может быть использован при получении сегнетоэлектрических пленок BaSrTiO для сверхвысокочастотной техники. На первом этапе распыляют мишень состава BaSrTiO на сапфировую подложку с подслоем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671614
Дата охранного документа: 02.11.2018
17.03.2019
№219.016.e284

Способ получения сегнетоэлектрических пленок твердых растворов

Изобретение относится к технологии получения тонких пленок для сверхвысокочастотных применений и может быть использовано для выбора оптимальных компонентных составов пленок и срезов монокристаллической подложки для достижения эпитаксиального роста. На первом этапе определяется материал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682118
Дата охранного документа: 14.03.2019
20.03.2019
№219.016.e445

Способ формирования состава твердых растворов с заранее заданными параметрами для изделий высокочастотной и микроволновой техники

Изобретение относится к материалам для электронной техники, которые могут быть использованы для изготовления изделий СВЧ-техники и микроволновой техники. Способ предусматривает формирование состава твердых растворов системы (BaA)LnTiO. Элемент А выбирают из ряда Са, Pb, а Ln - Nd. Дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209191
Дата охранного документа: 27.07.2003
21.03.2019
№219.016.ebc6

Лазерная очистка документов на бумажной основе

Изобретение относится к способам обработки материалов с использованием лазерной техники и может быть использовано для очистки поверхности исторических документов на бумажной основе в процессе реставрации путем воздействия лазерного излучения на его поверхность, при котором из зоны обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682423
Дата охранного документа: 19.03.2019
29.04.2019
№219.017.3f24

Способ формирования состава твердых растворов для изделий высокочастотной и микроволновой техники (варианты)

Изобретение относится к производству материалов для электронной техники и может быть использовано в технологии производства изделий микроволновой и СВЧ-техники. В основу настоящего изобретения положено решение задачи формирования состава твердых растворов системы Х LnMO - (1-Х)CaTiO, где Ln -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02242442
Дата охранного документа: 20.12.2004
29.06.2019
№219.017.a1dc

Высокочастотный керамический материал (варианты)

Изобретение относится к керамическим материалам на основе окислов титана и может быть использовано в производстве многослойных высокочастотных термостабильных керамических конденсаторов с электродами на основе сплава, содержащего Ag и Pd, а также в производстве микроволновых фильтров. В основу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02170219
Дата охранного документа: 10.07.2001
29.06.2019
№219.017.a1ee

Керамический материал на основе цинкзамещенного ниобата висмута

Изобретение относится к керамическим материалам на основе цинкзамещенного ниобата висмута и может быть использовано в производстве многослойных высокочастотных термостабильных керамических конденсаторов с электродами на основе сплава, содержащего Ag и Pd, а также в производстве многослойных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02167842
Дата охранного документа: 27.05.2001
Showing 1-6 of 6 items.
26.08.2017
№217.015.da0c

Микрополосковый свч диплексор

Изобретение может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах систем локации и связи, в том числе в аппаратуре потребителей спутниковых радионавигационных систем Glonass, GPS для разделения сигналов поддиапазонов L1, L2, L3, в пассивных когерентных локационных системах для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623715
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.e2bc

Способ измерения сверхмалых угловых скоростей

Изобретение может быть использовано для измерения сверхмалых угловых скоростей в космическом пространстве. Способ измерения сверхмалых угловых скоростей путем возбуждения встречно-бегущих электромагнитных волн, отражения, детектирования их параметров и расчета величины действующей угловой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626077
Дата охранного документа: 21.07.2017
04.11.2018
№218.016.9a5f

Способ получения сегнетоэлектрических пленок basr tio

Способ получения сегнетоэлектрической пленки BaSrTiO относится к технологиям получения тонких пленок и может быть использован при получении сегнетоэлектрических пленок BaSrTiO для сверхвысокочастотной техники. На первом этапе распыляют мишень состава BaSrTiO на сапфировую подложку с подслоем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671614
Дата охранного документа: 02.11.2018
17.03.2019
№219.016.e284

Способ получения сегнетоэлектрических пленок твердых растворов

Изобретение относится к технологии получения тонких пленок для сверхвысокочастотных применений и может быть использовано для выбора оптимальных компонентных составов пленок и срезов монокристаллической подложки для достижения эпитаксиального роста. На первом этапе определяется материал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682118
Дата охранного документа: 14.03.2019
02.10.2019
№219.017.d054

Способ получения сегнетоэлектрических пленок βаsrtio

Изобретение относится к способу получения сегнетоэлектрической пленки Ba-SrTiO и может быть использовано для мощной сверхвысокочастотной техники. На первом этапе распыляют мишень состава BaSrTiO на подложку карбида кремния в атмосфере кислорода при давлении 2 Па и температуре подложки 700-900°С...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700901
Дата охранного документа: 23.09.2019
23.05.2020
№220.018.2054

Способ получения мультиферроиков методом пропитки на основе ферромагнитной стекломатрицы

Изобретение относится к технологии получения оксидных стеклообразных композитов - мультиферроиков, сочетающих в себе ферромагнитные и электрические свойства, которые могут быть использованы в области свервысокочастотной электроники. Исходное железосодержащее силикатное стекло в системе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721609
Дата охранного документа: 21.05.2020
+ добавить свой РИД