Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"PIOTR FIREK"

Influence of annealing on properties of barium titanate thin films


  Barium titanate (BT) ceramic because of a high dielectric constant, refractive index values and piezoelectricity is a very interesting material for potential applications in gas sensors, capacitors, actuators, communication system and other electro- optical devices [1, 2]. Recently BT has been also attracted for potential application in dynamic random access memories (DRAM) and high speed ferroelectric random access memories (FeRAM) [3, 4]. For the above mentioned applications producing of BT thin films is usually required. Barium titanate as thin films is obtained either in amorphous or polycrystalline structure and shows significantly worse electrical properties comparing to bulk or thick film form. Moreover, in case of thin BT films, there are problems with the uniform chemical composition what causes their weaker piezoelectric effect, lower values of the dielectric constant (typically less than 50) [5]), higher leakage current and lower dielectric strength than for barium titanate bulk form. However, its dielectric constant is still much higher than that for silicon dioxide. There are several techniques that can be applied in BT thin layers producing. Among the most commonly used methods are: metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) [6, 7], molecular beam epitaxy (MBE) [8], hydrothermal [9, 10], sol-gel [5, 11], radio frequency (RF) sputtering [12] and pulsed laser [13] methods. This work presents results of investigations of Ba- TiO3 thin films with La2O3 admixture, deposited on Si substrates by means of Radio Frequency Plasma Sputtering (RF PS). Admixture of La2O3 was added to increase dielectric constant. Experimental details The titanium electrode was vacuum-evaporated on bottom side of the p-type Si (<100>, ρ = 2-10 Ωcm) substrate. Next, thin barium titanate films were deposited on silicon using Radio Frequency Plasma Sputtering of sintered BaTiO3 + La2O3 (2% wt.) target in an argon plasma environme[...]

Osadzanie i charakteryzacja cienkich warstw dielektrycznych AlOxNy DOI:10.15199/13.2016.10.15


  Deposition and characterization of thin AlOxNy dielectric films Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki badań warstw dielektrycznych tlenkoazotku glinu (AlOxNy), wytworzonych metodą reaktywnego osadzania magnetronowego na podłożach krzemowych oraz węgliko- -krzemowych. Zbadany został wpływ parametrów technologicznych procesu na najważniejsze parametry elektrofizyczne uzyskiwanych warstw. Redukcja liczby eksperymentów przy użyciu tablic ortogonalnych Taguchi’ego oraz charakteryzacja optyczna i elektryczna struktur MIS (Metal-Isolator-Semiconductor) wytwarzanych na podłożach Si w pierwszej części pracy umożliwiły dokonanie wyboru najkorzystniejszych parametrów procesów osadzania z punktu widzenia docelowych parametrów warstwy dielektrycznej. Pozwoliło to w dalszej kolejności na realizację odpowiednich procesów osadzania na podłożach SiC, które zostały przeanalizowane w drugiej części pracy. Uzyskane wyniki badań wskazały potencjalne zastosowanie warstw dielektrycznych na bazie glinu, które mogą zostać wykorzystane jako warstwy pasywujące w przyrządach wysokonapięciowych. Słowa kluczowe: dielektryczne warstwy AlOxNy, kondensator MIS, reaktywne osadzanie magnetronowe, charakteryzacja elektryczna, pomiary C-V, pomiary I-V Abstract In this work, the results of investigations of aluminum oxynitride (AlOxNy) dielectric thin films, deposited by reactive magnetron sputtering on silicon and silicon carbide substrates were presented. The main purpose of this work was the development of AlOxNy dielectric thin films and investigation of the influence of deposition parameters on the electrophisical parameters. The use of Taguchi’s orthogonal arrays methods to reduce the number of experiments and the optical and electrical characterization of MIS (Metal-Isolator-Semiconductor) structures on Si in the first part of the work allow the deposition process optimization. Subsequently, mentioned earlier reasons allow to prepare proce[...]

Mechanical and thermal properties of SiC - ceramics substrate interface


  Silicon carbide created new possibilities for high power and high temperature electronics due to its unusual physical properties, which are not attainable in conventional silicon semiconductor material. It has been demonstrated that SiC based power devices are able to operate at temperatures as high as 450°C [1, 2]. To realize the high temperature functions of SiC power devices, the development of high temperature packaging technologies becomes more and more important. Packaging technologies play main role in high power and high temperature electronics since they have an essential effect for the reliability of SiC power devices [8, 9]. One of the main problems of high power package is die bonding technology, which ought to assure not only mechanically reliable connection between SiC die and substrate, but also good electrical conductivity and high thermal conductivity. The latter feature is especially critical for power devices because it allows for effective heat transfer from power chip to the package. State-of-the-art technologies for interconnecting Si power devices involve attaching one terminal of the semiconductor die to a heat-sinking substrate with solder alloy or with an electrically conductive adhesive, while the other terminals are bonded by aluminum or gold wires as well as flip chip technology. Such interconnection technologies have several limitations in high-temperature operation because solder alloys/conductive adhesives usually have low melting/degradation temperatures. By changing substrate material is possible to increase heat dissipation. So, the package with DBC substrate is very good solution for high power application, since such package significantly improves heat dissipation and therefore is widely used in high power SiC modules. Investigations of new techniques are necessary for high temperature and high power SiC devices. Taking into account mentioned above requirements, only a few of the known die[...]

Deterioration of cathodoluminescent lamps properties DOI:10.15199/13.2015.3.7


  The need for energy conservation forces trials to elaborate new energy effective light sources for lighting purposes. Traditional luminescent lamps are more effective than conventional, incandescent light bulbs. They still use filamentary cathodes as an electron source. Heated cathode consumes energy that is not converted to light. Field emission is the way of effective electrons generation. The authors carried out attempts to construct a luminescent lamp based on field emission cathode. Nickel-carbon film containing carbon nanotubes was applied as the top layer of the cathode for electron emission enhancement. Carbon nanotube films (CNT) are used in many electronic and optoelectronic devices due to their electronic properties. One of these properties is efficient field emission. Stability of field emission is connected to the adhesion of CNT film to a substrate and to the possibility of dense distribution of nanotubes on the surface of a film. Recently, many applications of carbon materials of various form of carbon, as well as carbon coatings of metal and semiconductor for field emitters and arrays have been reported [1, 2].Carbon layers containing carbon nanotubes have interesting feature - high and long lasting field emission [3, 4]. The layers were applied as cathodes in electronic valves and as electron sources in flat displays. Luminescent lamp construction Luminesce[...]

Wytwarzanie, trawienie plazmowe i właściwości cienkich warstw BaTiO3 do zastosowań elektronicznych

Czytaj za darmo! »

Tytanian baru (BaTiO3) jest szeroko rozpowszechnionym w technice materiałem ceramicznym o właściwościach ferroelektrycznych i piezoelektrycznych. Został on zsyntetyzowany podczas II wojny światowej niezależnie w USA, Japonii i ZSRR. Powodem imponującej kariery BaTiO3 w przemyśle jest jego wysoka przenikalność dielektryczna (produkcja kondensatorów) oraz właściwości piezoelektryczne - wykorzy[...]

Struktura i właściwości elektroniczne warstw AlN wytwarzanych w reaktywnym procesie rozpylania magnetronowego


  Od końca lat dziewięćdziesiątych pojawiają się w literaturze doniesienia dotyczące syntezy warstw AlN metodami plazmowej inżynierii powierzchni. Najczęściej wykorzystywana jest tu metoda rozpylania magnetronowego (np.[1, 2]), stosowano także metodę parowania wiązką laserową (np.[3]). Genezą poszukiwań w tym zakresie są unikalne właściwości azotku glinu: stabilność termiczna, chemiczna, wysoka twardość, duża przewodność cieplna, bardzo dobre właściwości elektroizolujące (duża wartość napięcia przebicia), szeroka przerwa energetyczna, przezroczystość w zakresie widzialnym, bardzo wysoka transmitancja w zakresie podczerwieni, duża wartość współczynnika załamania światła. Właściwości te predestynują AlN zarówno do zastosowań mechanicznych, antykorozyjnych, jak i elektrycznych. W ostatnim dziesięcioleciu, szczególnie w ostatnim okresie można zaobserwować wzrastającą liczbę publikacji dotyczących wykorzystania warstw AlN w strukturach elektronicznych takich, jak falowody powierzchniowe, fotodetektory, warstwy antyrefleksyjne [4-6]. Celem opisanych poniżej badań nad syntezą warstw AlN metodą rozpylania magnetronowego było określenie warunków technologicznych otrzymywania warstw AlN o parametrach materiałowych odpowiadających potencjalnym aplikacjom w przyrządach elektronicznych. Metodyka eksperymentalna Warstwy AlN wytwarzane były metodą pulsacyjnego rozpylania magnetronowego z wykorzystaniem dwóch magnetronów kołowych WMK 100 [7], współpracujących ze sobą w układzie "Gemini"[ 8]. Targety o średnicy 100 mm i grubości 8 mm wykonane były z glinu o czystości technicznej (99,99%). Do zasilania magnetronów zastosowany został impulsowy zasilacz DORA PS o mocy 10 kW, prac[...]

Charge pumping characterization of MISFETs with SiO2/BaTiO3 as a gate stack DOI:10.12915/pe.2014.09.08

Czytaj za darmo! »

The results of charge pumping measurements of MISFETs with SiO2/BaTiO3 as a gate stack were presented and discussed. The characterization method was used for verification of thershold voltage and trap density values obtained by static current-voltage (I-V) measurements. Streszczenie. W pracy zaprezentowano i przeanalizowano wyniki pomiarów tranzystorów MISFET wykorzystujących dwuwarstwowy dielektryk SiO2/BaTiO3. Pomiary wykonano przy użyciu metody pompowania ładunku. Stosowana metoda charakteryzacji posłużyła do weryfikacji wartości napięcia progowego tranzystora oraz gęstości pułapek powierzchniowych uzyskanych w oparciu o pomiar statycznych charakterystyk prądowonapięciowych (I-V) tranzystora. (Charakteryzacja tranzystorów MISFET z bramką SiO2/BaTiO3 metodą pompowania ładunku). Keywords: charge pumping, high-k, MISFET, barium titanate, traps density. Słowa kluczowe: metoda pompowania ładunku, wysoka przenikalność elektryczna, tranzystory MISFET, tytanian baru, gęstość pułapek. doi:10.12915/pe.2014.09.08 Introduction Owing to advantageous electrophysical properties (in particular piezoelectricity, high dielectric constant and refractive index values), barium titanate BaTiO3 (BT) ceramics have been one of the most extensively used dielectric materials in electronic applications, such as multilayer ceramic capacitors (MLCCs) [1], electro-optic modulators [2], microwave filters and resonators [3], optical waveguides [4], embedded capacitances in printed circuit boards [5], sensors and actuators [6]. In these areas of applications BaTiO3 has been used in a bulk or a thick layer form. More recently, barium titanate h[...]

Zastosowanie metody IPD do syntezy warstw c-AlN DOI:10.15199/ELE-2014-159


  Azotek glinu należy do grupy faz międzywęzłowych o rosnącym zainteresowaniu naukowym i inżynierskim. Pod względem fazowym cechuje go monotropia, tzn występuje w dwóch zasadniczych odmianach: stabilnej termodynamicznie strukturze wurcytowej (h-AlN, w-AlN) oraz metastabilnej w warunkach normalnych odmianie kubicznej o strukturze blendy cynkowej lub soli kuchennej (c-AlN, rs-AlN). Struktury te cechują wartości parametrów sieci, odpowiednio: a = 3.11 A i c = 4.98 A dla odmiany stabilnej [1] lub 4.38 A dla odmiany kubicznej [2]. W przypadku h-AlN przerwa energetyczna ma charakter prosty o wartości ok. 6.2 eV podczas, gdy przerwa energetyczna w odmianie metastabilnej jest skośna a podawane w literaturze jej wartości zawarte są w przedziale od 4.3 eV do 5.4 eV [2-4]. Właściwości dielektryczne azotku glinu w odmianie stabilnej takie, jak: oporność właściwa ok. 1013 Ohmcm [5], napięcie przebicia ok. 14 MV/m [6], wysoka przewodność cieplna ok. 320 W/mK [7], stabilność chemiczna aż do 2200°C [8], ale przede wszystkim izomorficzność fazowa z azotkiem galu i azotkiem indu powodują, że materiał ten znalazł zastosowanie w elektronice i optoelektronice na bazie GaN (np. w strukturze tranzystora HEMT [9]). W technologii warstw AlN wykorzystuje się zarówno metody bezplazmowe (np. MOCVD [10-14]), jak i plazmowe, z których najpowszechniej stosowaną jest metoda rozpylania magnetronowego (np. [15-18]). Do syntezy warstw AlN wykorzystywana jest także metoda impulsowego parowania/ablacji pod wpływem wzbudzenia ciała stałego fotonami (Pulse Laser Deposition, PLD, np. [19-22]). Typowym produktem syntezy po zastosowaniu ww. metod jest azotek aluminium w odmianie stabilnej. W ostatnim okresie obserwuje się jednak rosnące zainteresowanie odmianą metastabilną c-AlN, której technologia nastręcza jednakże znaczne trudności. Według [23] można oczekiwać, że azotek kubiczny ze względu na większa symetrię krystaliczną w porównaniu do azotku heksagonalnego po[...]

 Strona 1