Functional oxide films and interfaces: ferroelectric BaTiO3 films on Si(001) and conducting (110) and (111) LaAlO3/SrTiO3 interfaces
La tesis aborda la integración monolítica de óxidos funcionales sobre silicio y la exploración de intercaras entre SrTiO3(110), SrTiO3(111) y otros óxidos En primer lugar la tesis detalla la integración monolítica del BaTiO3 en silicio, la plataforma actual en microelectrónica. Para ello se ha usado...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/400603 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/400603 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Capes primes Capas finas Thin films Ferroelectricidad Ferroelectricitat Ferroelectricity Epitàxia Epitaxia Epitaxy Ciències Experimentals 538.9 |
| Sumario: | La tesis aborda la integración monolítica de óxidos funcionales sobre silicio y la exploración de intercaras entre SrTiO3(110), SrTiO3(111) y otros óxidos En primer lugar la tesis detalla la integración monolítica del BaTiO3 en silicio, la plataforma actual en microelectrónica. Para ello se ha usado la heteroestructura LaNiO3/CeO2/YSZ como capa de barrera química y acomodación estructural. Se han investigado las propiedades estructurales y funcionales. Las capas son epitaxiales y orientadas con el eje c perpendicular al substrato, y presentan rugosidad superficial muy baja y alta polarización ferroeléctrica en remanencia. El óxido ferrimagnético CoFe2O4 fue integrado seguidamente en la estructura. La estructura multifuncional obtenida presenta alta calidad estructural, con excelentes propiedades ferromagnéticas y ferroeléctricas a temperatura ambiente. Asimismo presentamos la integración de BaTiO3 epitaxial sobre Si usando SrTiO3 como capa de barrera. También en este caso los ciclos de polarización ferroeléctrica medidos señalan las buenas propiedades funcionales de la estructura. Se presenta una comparación de las propiedades estructurales y funcionales de BaTiO3 crecido sobre SrTiO3/Si(001) y sobre CeO2/YSZ/Si(001). La segunda parte de la tesis se centra en las propiedades estructurales y de transporte de intercaras de LaAlO3/SrTiO3, con un especial énfasis en el estudio de la formación de un gas bidimensional de electrones en la intercara LaAlO3/SrTiO3(110). El análisis de la estructura y química de la intercara, de su jerarquía orbital electrónica, y de sus propiedades superconductoras amplían el conocimiento existente de los gases bidimensionales de electrones en intercaras de óxidos. Se han estudiado también las intercaras conductoras entre SrTiO3(110) y óxidos amorfos. El estudio ha permitido determinar la importancia relativa de la afinidad con el oxígeno de los metales depositados y la dependencia con la orientación de la energía de formación y difusión de vacantes de oxígeno. Además la tesis detalla el crecimiento monocapa a monocapa de Y:ZrO2 sobre SrTiO3(110), dando lugar a la relación epitaxial [110]YSZ(001) //[001]SrTiO3(110). Representa una nueva intercara presentando discontinuidad de simetría sin presentar variantes cristalinas gracias a usar la superficie de menor simetría como substrato, y abre paso al desarrollo de otras intercaras originales entre óxidos. |
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