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Crecimiento de peliculas delgadas de baxsr1-xtio3 y sus aplicaciones en memorias funcionales

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dc.contributor.author Márquez Herrera, Alfredo es
dc.date.accessioned 2012-05-03T21:32:23Z
dc.date.available 2012-05-03T21:32:23Z
dc.date.created 2010-05
dc.date.issued 03/05/2012
dc.identifier.citation Márquez Herrera, Alfredo. (2010). Crecimiento de películas delgadas de baxsr1-xtio3 y sus aplicaciones en memorias funcionales. (Doctorado Tecnología Avanzada), Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Unidad Legaria, México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/9480
dc.description Tesis (Doctorado en Tecnología Avanzada), Instituto Politécnico Nacional, CICATA, Unidad Legaria, 2010, 1 archivo PDF, (95 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract ABSTRACT:In this work, BaxSr1−xTiO3 thin films on nichrome, quartz and Pt/TiO2/SiO2/Si substrates were deposited by RF co-sputtering using thermal annealing in-situ. The co-sputtering was done using two magnetrons with a target of BaTiO3 and another one with a SrTiO3 target, in an off-axis geometry. The transmission measurements T(λ) over BaxSr1−xTiO3 thin films on quartz sustrates show that films have a band gap energy of ≥ 4.47 eV and ≤ 3.99 eV. The Thickness of the films were related to the composition, the substrate temperature and the deposition time. From these results, it was established as an optimal conditions of growth a temperature of 494.8°C and a thickness of 240 nm. The Spectroscopy of Energy Dispersion allow find the chemical composition in the film with respect to the powers used in the magnetrons. On the other hand, the crystalline structure was characterized by Xray diffraction. In the 240nm thinkness films of BaxSr1−xTiO3 deposited at 494.8°C, theirs difracttograms show that the sample of BaTiO3 corresponds to the cubical phase and not to the tetragonal phase like it is reported by other authors, confirming that the phase is cubical in all the rank of compositions. Also, mixture of phases is not observed. The lattice parameter was calculated from the position of the plane (110) in all the difractograms and it was related to parameter x using the Vegard’s law. From the raman results, these also suggest that samples have the cubical phase for 0 ≤ x ≤ 1. The Ba0.74Sr0.26TiO3 and Ba0.85Sr0.15TiO3 films deposited at 494.8°C on nicromel have the best ferroelectric properties. On the other hand, in the electrical characterization when a Ba0.85Sr0.15TiO3 thin films is compared on a substrate of nichromel against another one Pt/TiO2/SiO2/Si, it shows that curves I-V where nicromel is used are more symmetrical and present a clearer transition between its resistives states against the use of platinum. Regarding to the Al/BaxSr1−xTiO3/Nicromel films, the sample with a concentration of Sr of 64 % presents the best hysteresis I-V. The optical, morphological, structural, electrical and ferroelectrical properties of thin films of BaxSr1−xTiO3 on nicromel can be modulated and adapted to be used in the design of ferroelectric and electrical nonvolatile memories. en
dc.description.abstract RESUMEN: En este trabajo, películas delgadas de BaxSr1−xTiO3 fueron depositadas sobre sustratos de nicromel, cuarzo y Pt/TiO2/SiO2/Si, por la técnica de RF Co-Sputtering empleando tratamiento térmico in-situ. El co-sputtering fue hecho a partir de dos magnetrones, uno con un blanco de BaTiO3 y el otro con SrTiO3, en una disposición off-axis. Los espectros de transmisión de las películas de BaxSr1−xTiO3 sobre sustratos de cuarzo muestran que tiene una brecha de energía de≥ 4.47 eV, y ≤ 3.99 eV. El Espesor de las películas obtenidos se relaciona con la composición, la temperatura de sustrato y el tiempo de depósito. De estos resultados, se establece como condiciones óptimas de crecimiento una temperatura de 494.8°C y un espesor de 240 nm. La Espectroscopia de Dispersión de Energía permitió determinar la composición en la película con respecto a las potencias empleadas en los magnetrones. La estructura cristalina fue caracterizada por Difracción de rayos X. En las películas de BaxSr1−xTiO3 de 240 nm depositadas a 494.8°C, sus difractogramas muestran que la muestra de BaTiO3 corresponde a la fase cúbica y no a la fase tetragonal como lo reportado por otros autores, confirmando que la fase es cúbica en todo el rango de composiciones. Además no se observa mezcla de fases. El parámetro de red fue calculado desde la posición del pico (110) en todos los difractogramas y ha sido relacionado al parámetro x usando la ley de Vegard. De los resultados raman, sugieren que las muestras tienen la fase cúbica para 0 ≤ x ≤ 1. Las películas Ba0.74Sr0.26TiO3 y Ba0.85Sr0.15TiO3 depositadas a 494.8°C sobre nicromel tienen las mejores propiedades ferroeléctricas. Por otro lado, en la caracterización eléctrica, al comparar la película de Ba0.85Sr0.15TiO3 depositada sobre un sustrato de nicromel contra otra en un sustrato de Pt/TiO2/SiO2/Si, se concluye que las curvas I-V donde se emplea el nicromel son mas simétricas y presentan una transición mas clara entre sus estados resistivos contra el uso del platino. En lo que respecta a las películas de Al/BaxSr1−xTiO3/Nicromel, la muestra con una concentración de Sr de 64 % es la que presenta la mejor histéresis I-V. Las propiedades ópticas, morfológicas, estructurales, eléctricas y ferroeléctricas de películas delgadas de BaxSr1−xTiO3 sobre nicromel pueden ser moduladas y adecuadas para ser empleadas en el diseño de memorias no volátiles ferroeléctricas y eléctricas. es
dc.language.iso es es
dc.subject Memorias funcionales es
dc.subject Películas delgadas es
dc.title Crecimiento de peliculas delgadas de baxsr1-xtio3 y sus aplicaciones en memorias funcionales es
dc.type Thesis es
dc.contributor.advisor Zapata Torres, Martín Guadalupe es


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