Details

Данная работа посвящена изучению структурных и электрофизических свойств тонких пленок титаната бария (BaTiO₃, BTO). Интерес к данному материалу обусловлен высоким значениям электрооптического коэффициента, что делает титанат бария перспективным материалом для электрооптических модуляторов в интегральной нанофотонике. В ходе работы была отработана технология получения эпитаксиальных пленок BTO методом импульсного лазерного осаждения (PLD) на подложках MgO (001). Контроль кристаллической структуры и эпитаксиальных соотношений осуществлялся in-situ методом дифракции быстрых электронов (RHEED). Также для анализа влияния внешнего электрического поля на поляризацию в BTO были изготовлены структуры с буферным проводящим слоем SrRuO₃ и верхними золотыми контактами. Для определения постоянных решеток полученные пленки структуры исследовались методом рентгеновской дифракции (XRD). Морфология поверхности исследовалась методом атомно-силовой микроскопии (AFM). Измерения вольт-амперных характеристик с помощью зондовой методики показали наличие спонтанной поляризации в полученных структурах.

This work is devoted to the study of the structural and electrophysical properties of barium titanate thin films (BaTiO₃, BTO). The interest in this material is due to the high values of the electro-optical coefficient, which makes barium titanate a promising material for electro-optical modulators in integrated nanophotonics. In the course of the work, the technology for producing epitaxial BTO films by pulsed laser deposition (PLD) on MgO (001) substrates was developed. The crystal structure and epitaxial ratios were controlled in-situ by high-energy electron diffraction (RHEED). In order to analyze the effect of an external electric field on the polarization in BTO, structures with a SrRuO₃ buffer conducting layer and upper gold contacts were produced. To determine the lattice constants the obtained films of the structure were studied by X-ray diffraction (XRD). The surface morphology was studied by atomic force microscopy (AFM). Measurements of the current-voltage characteristics using the probe technique showed the presence of spontaneous polarization in the obtained structures.