Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1090572), страница 2

Файл №1090572 Автореферат (Локальный отжиг излучением фемтосекундного лазера ближнего инфракрасного диапазона и нелинейно-оптическая диагностика микроструктур цирконата-титаната свинца на платинизированной подложке) 2 страницаАвтореферат (1090572) страница 22018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Показано,что качество отожженных микроструктур соответствует качествуизотермически отожженных пленок.2.Предложена оптическая схема, позволяющая одновременнопроизводить отжиг и диагностировать его кинетику по временнойзависимости интенсивности оптической второй гармоники.3.Показано, что превышение нелинейной восприимчивостизначения 50 пм/В свидетельствует об образовании сегнетоэлектрическойфазы, локально переключаемой электрическим полем до 10 В.4. Показана достаточность совокупности методов нелинейнооптической in-situ и ex-situ диагностики для определения качествасегнетоэлектрических микроструктур.7Внедрение результатов работ и рекомендации по их использованию.Результаты были использованы при выполнении следующих проектов,соисполнителем которых являлся автор: «Разработка фундаментальныхоснов лазерных методов формирования и диагностики сегнетоэлектрическихнаноструктур», Министерство образования и науки РФ, госзадание вузу,ДПННиТ 2.2208.2011 (2011-2013), «Фазовые переходы в органическихнизкоразмерных системах» ФЦП «Научные и научно-педагогические кадрыинновационной России» мероприятие № 1.2.1 (2009-2011), ГК П804;«Созданиефункционирующеговрежимеудаленногодоступаинтерактивногоучебно-научногокомплексанабазеустановокфемтосекундной и нелинейно-оптической диагностики наноматериалов иструктур» ФЦП "Развитие инфраструктуры наноиндустрии» ГК №16.647.12.2046.Кроме того, результаты диссертационной работы использовались накафедре физики конденсированного состояния МГТУ МИРЭА привыполнении лабораторного практикума по курсу «Материалы и методынанотехнологий»Апробация работыМатериалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на:12-я научная молодежная школа по твердотельной электронике "Физика итехнология микро- и наносистем" (Санкт-Петербург, 2009), InternationalConference "Functional Materials" (Партенит, Украина, 2011), 21st IEEEInternational Symposium on Applications of Ferroelectrics& 11th EuropeanConference on the Applications of Polar Dielectrics & 4th Conference onPiezoresponse Force Microscopy and Nanoscale Phenomena in PolarMaterials Location (Авейро, Португалия, 2012); 19th IEEE InternationalSymposium on the Applications of Ferroelectrics (ISAF) & 10th EuropeanConference on the Applications of Polar Dielectrics.

(Эдинбург,Великобритания, 2010), VIII Международной научно-техническойконференции INTERMATIC-2010 (Москва, 2010); VII Международнойнаучно-технической конференции INTERMATIC-2009 (Москва, 2009);Progress In Electromagnetics Research Symposium (Москва, 2012).8ПубликацииОсновные результаты диссертации изложены в 6 публикациях: в 1-йстатье в журнале, входящем в Перечень ВАК РФ, 1-й статье в зарубежномжурнале, индексируемом в Web of Science, 1-й статье в сборнике трудовМеждународной конференций, индексируемом в Scopus, 1-й статье вжурнале, индексируемом в РИНЦ, 2-х статьях в сборниках трудовмеждународных конференций.Личный вклад автораВ диссертации использованы только те результаты, в получении иинтерпретации которых автору принадлежит определяющая роль.Опубликованные работы написаны в соавторстве с членами научной группы.В совместных работах с А.С.

Елшиным, Н.А. Ильиным, С.В. Сенкевичем,И.П. Прониным, А.Л. Холкиным, М.А. Марченковой, А.К. Болотовым, М.С.Ивановым, диссертант принимал участие в создании экспериментальныхустановок; в проведении экспериментов по локальному фемтосекундномулазерному отжигу и нелинейно-оптической диагностике микроструктур ЦТС;в моделировании, в обсуждении и интерпретации результатов. Постановказадач исследований осуществлялась научным руководителем.Структура и объем диссертацииДиссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и спискацитируемой литературы, содержащего 117 библиографических ссылок.Общий объем диссертации составляет 121 страницу.

Работа содержит 37рисунков.Содержание работыВо введении дается обоснование актуальности темы диссертации,формируется цель работы и выносимые на защиту основные научныеположения. Определена научная новизна и практическая значимостьполученных результатов, кратко излагается содержание диссертации поглавам.Первая глава является обзорной и посвящена описанию методовотжига сегнетоэлектрических пленок, где особое внимание уделенолазерномуотжигу,методамдиагностикисегнетоэлектрических9микроструктур, а также теоретическим моделям, описывающим процессылазерного отжига.Раздел 1.1 посвящен описанию традиционным методикам отжига впечи, изотермическому и скоростному, а также микроволновому.

В разделе1.2 описаны виды используемого в настоящее время лазерного отжига припомощи эксимерных и полупроводниковых лазеров, а также лазера намолекулах СО2. Описаны особенности и недостатки перечисленных методовлазерного отжига. В разделе 1.3 описаны особенности взаимодействияфемтосекундного лазерного излучения с веществом, а также примерыиспользования фемтосекундных лазеров для обработки поверхности.

Вразделе 1.4 описаны возможности нелинейно-оптической диагностики,основанной на генерации второй гармоники, интенсивность которой длясегнетоэлектрика пропорциональна квадрату диэлектрической поляризации,для исследования фазовых переходов различных типов, а также способыопределения абсолютных значений нелинейной восприимчивости.В разделе 1.5 описаны механизмы процессов отжига и их модели.Наибольшее внимание уделено лазерному отжигу. В частности, представленамодель В.И. Емельянова, предложенная в работах [1,2] для кремния.

Прилазерном отжиге процесс кристаллизации в значительной мере зависит оттеплопроводящих свойств подложки. Если тепло, выделяемое прикристаллизации в пленке (скрытая теплота кристаллизации), быстроотводится в подложку, то скорость кристаллизации мала. Если же скоростьтермоотвода в подложку мала, то выделяемое при кристаллизации тепло,распространяется в пленке и стимулирует кристаллизацию соседней области.При этом может возникнуть режим автокаталитической (взрывной)кристаллизация.В случае медленной кристаллизации лазерный нагрев аморфной пленкиPZT вызывает нуклеацию и рост кристаллической фазы в ней. Обычно дляописания кинетики кристаллизации аморфной фазы PZT используетсяформула Аврами для относительного объема кристаллической фазыxc (t )  Vс (t ) / V , где Vс (t ) – объем кристаллической фазы в объеме V[3]:xc (t )  1  e kt10n(1)где n – коэффициент, изменяющийся от 1 до 3.

Уравнение кинетикигомогенной кристаллизации имеет вид:=,(2)где a(t )  Va (t ) / V – относительный объем, занимаемый аморфной фазой,Ea – энергия активации кристаллизации, τ – параметр.Интегрирование уравнения (2) даетa(t )  a(t  0)e kt ,(3)где.(4)Если в начальный момент весь объем занят аморфной фазой, то ввыражении a(t=0)=1. Тогда относительный объем кристаллической фазыхс (t) = 1- a(t) изменяется по законуxc (t )  1  e  kt(5)Формула (5) соответствует общей формуле (1), в которой n=1, а коэффициентk задается формулой (4).В случае быстрой кристаллизации превращение аморфной пленки вкристаллическую может происходить по двум различным сценариям:взрывная твердофазная эпитаксия и взрывная твердофазная нуклеация(ВТФК) [4].В упругой среде, распространение волны взрывной кристаллизацииописывается тремя уравнениями [1].Это - уравнение теплопроводности(6)где  - коэффициент температуропроводности, Т- константа скороститеплопроводности в подложку, ТS – однородная температура подложки, Qextэнергия, поступающая от лазера, WQ=скрытая теплота кристаллизации,11-теплоемкость, 0 – кинетическая постоянная кристаллизации, локальная деформация   div u , u - вектор смещения в упругой среде.Уравнение кристаллизационной кинетики:где  - деформационный потенциал.Уравнение для локальной деформации среды(8)где  - коэффициент теплового расширения, К – объемный модульупругости,  - плотность среды, сl – продольная скорость звука,1  K (Vс  Va ) / Va  K (  c   a ) /  c-деформационныйпотенциалкристаллизации ( c,a –плотности кристаллической и аморфной фаз,соответственно), ain  1 - начальный относительный объем аморфной фазы.Уравнения (6), (7), (8) образуют замкнутую систему уравнений,описывающуюкинетикукристаллизациивкристаллизационнодеформационно-тепловой модели.Введем безразмерные бегущую координатуy  x  Vt  1 / 2(9)где V – скорость фронта нуклеации (волны переброса), двигающегося вдольоси x,1 E exp   a  -константа скорости кристаллизации;0 k BT0 1температуруBEa T1k BT0 T0и относительный объем аморфной фазы12(10)AWQ Ea a1cvT02 k B(11)Тогда на основе уравнений (6-8) можно получить, в пренебрежениитеплоотводом в подложку, зависимость безразмерной температуры отбегущей безразмерной координаты [1](12)и зависимость относительного безразмерного объема аморфной фазы отбегущей безразмерной координаты(13)С , , y0 – константы.

Поскольку y является «бегущей» координатой, товыражения (12) и (13) описывают пространственно-временные зависимости(то есть кинетику для каждой фиксированной точки) температуры икристаллизации. Они описывают волны переброса температуры (формула(9)) и аморфной фазы в кристаллическую (10)), распространяющиеся соскоростью V.В разделе 1.6 на основе анализа патентных источников приведеныпримеры использования лазерного отжига микроструктур при созданииэлементов электронной техники.В разделе 1.7 на основе проведенного в первой главе анализалитературы сформулированы основные задачи диссертационной работы.Вторая глава посвящена описанию образцов, экспериментальныхметодик, использованных для отжига сегнетоэлектрических микроструктур, атакже для исследования их свойств и структуры.В разделе 2.1. приведено описание образцов. Плёнки твёрдого растворацирконата-титаната свинца (ЦТС) толщиной 100-1000 нм, с 10-процентнымизбытком оксида свинца (Рb(Zr0,54Ti0,46)О3+10%PbO) наносились наплатинизированную кремниевую подложку методом высокочастотногомагнетронного распыления (без отжига) (ФТИ РАН, И.П.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6489
Авторов
на СтудИзбе
303
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее