bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2025-23-3-12-18bsuir-4156Research ArticleСтатьиЭлектрофизические свойства структур с пленками титаната бария и оксида алюминия, сформированными золь-гель-методом на титанеElectrophysical Properties of Structures with Barium Titanate and Oxide Films Formed by the Sol-Gel Method on TitaniumМахмутовР. Т.MakhmutovR. T.асп. каф. микро- и наноэлектроникиPostgraduate at the Department of Micro- and NanoelectronicsГапоненкоН. В.GaponenkoN. V.д-р физ.-мат. наук, проф., зав. науч.-исслед. лаб. «Нанофотоника» (Лаб. 4.5)Dr. Sci. (Phys. and Math.), Professor, Head of the R&D Laboratory “Nanophotonics” (Lab 4.5)ЛашковскаяЕ. И.LashkovskayaE. I.мл. науч. сотр. Лаб. 4.5Junior Researcher at the Lab 4.5МелединК. И.MeledinK. I.асп. каф. микро- и наноэлектроникиPostgraduate at the Department of Micro- and NanoelectronicsКашкоИ. А.KashkoI. A.науч. сотр. науч.-исслед. лаб. «Интегрированные микро- и наносистемы»Researcher at the R&D Laboratory “Integrated Micro- and Nanosystems”МалышевА. Д.MalyshevA. D.студ.StudentСудникЛ. В.SudnikL. V.д-р техн. наук, зам. дир. по научной работе Научно-исследовательского института импульсных процессов с опытным производствомDr. Sci. (Tech.), Deputy Director for Research at the Research Institute of Pulse Processes with Pilot Production

 

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and RadioelectronicsИнститут порошковой металлургии имени академика О. В. РоманаPowder Metallurgy Institute2025150720252331218Copyright © Махмутов Р.Т., Гапоненко Н.В., Лашковская Е.И., Меледин К.И., Кашко И.А., Малышев А.Д., Судник Л.В., 20252025Махмутов Р.Т., Гапоненко Н.В., Лашковская Е.И., Меледин К.И., Кашко И.А., Малышев А.Д., Судник Л.В.Makhmutov R.T., Gaponenko N.V., Lashkovskaya E.I., Meledin K.I., Kashko I.A., Malyshev A.D., Sudnik L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/4156

Золь-гель-методом сформированы пленки оксида алюминия и титаната бария на подложках из титана и окисленного монокристаллического кремния. Исследована зависимость емкости и тангенса угла диэлектрических потерь от частоты конденсаторной структуры Al2O3/BaTiO3/Ni в диапазоне 200 Гц–200 кГц на подложке из титана с использованием подложки в качестве нижнего электрода. В области высоких частот (20–200 кГц) среднеквадратичное отклонение емкости составило 95–97 пФ, низких частот (0,2–10,0 кГц) – 80–94 пФ. Значения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь сохранялись в пределах установленных значений среднеквадратичного отклонения в течение года. Приведены примеры изображений микродисков и волноводов, полученных методами фотолитографии и химического травления структур c пленками Al2O3, SiO2 и BaTiO3 для последующих разработок планарных волноводов и электрооптических модуляторов.

Aluminum oxide and barium titanate films were formed on titanium and oxidized single-crystal silicon substrates using the sol-gel method. The dependence of the capacitance and the dielectric loss tangent on the frequency of the Al2O3/BaTiO3/Ni capacitor structure was studied in the range of 200 Hz–200 kHz on a titanium substrate using the substrate as the lower electrode. In the high-frequency region (20–200 kHz), the standard deviation of the capacitance was 95–97 pF, and in the low-frequency region (0.2–10.0 kHz), it was 80–94 pF. The capacitance and dielectric loss tangent values remained within the established standard deviation values for a year. Examples of images of microdisks and waveguides obtained by photolithography and chemical etching of structures with Al2O3, SiO2 and BaTiO3 films are given for subsequent development of planar waveguides and electrooptical modulators.

золь-гель-методконденсатортитанат бариятитанмикродискиволноводыфотолитографияsol-gel methodcapacitorbarium titanatetitaniummicrodiskswaveguidesphotolithography.Работа выполнена при финансовой поддержке задания 2.02 ГПНИ «Материаловедение, новые материалы и технологии», задания 1.4 ГПНИ «Химические процессы, реагенты и технологии, биорегуляторы и биооргхимия» и проекта Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований № Т23РНФ-147.ReferencesHironori, Hatono. Application of BaTiO3 Film Deposited by Aerosol Deposition to Decoupling Capacitor / Hironori Hatono, Tomokazu Ito, Akihiko Matsumura // Jpn. J. Appl. Phys. 2007. Vol. 46, No 10B. P. 6915– 6919. https://doi.org/10.1143/JJAP.46.6915.Hironori Hatono, Tomokazu Ito, Akihiko Matsumura (2007) Application of BaTiO3 Film Deposited by Aerosol Deposition to Decoupling Capacitor. Jpn. J. Appl. Phys. 46 (10В), 6915–6919. https://doi.org/10.1143/JJAP.46.6915.Устройство разложения воды на кислород и водород электромагнитными полями: пат. Рос. Федерации № 2 645 504 С2 / Г. Л. Багич. Опубл. 21.02.2018.Bagich G. L. (2018) Device for Decomposing Water into Oxygen and Hydrogen Using Electromagnetic Fields. Russian Federation Patent No 2 645 504 С2. Published 21.02.2018 (in Russian).Ferroelectric BaTiO3 Thin-Film Optical Waveguide Modulators / A. Petraru [et al.] // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 81. P. 1375–1377. https://doi.org/10.1063/1.1498151.Petraru A., Schubert J., Schmid M., Buchal Ch. (2002) Ferroelectric BaTiO3 Thin-Film Optical Waveguide Modulators. Appl. Phys. Lett. 81, 1375–1377. https://doi.org/10.1063/1.1498151.Huang, W. Sol-Gel Silica-on-Silicon Buried-Channel EDWAs / W. Huang, R. R. A. Syms // J. Light. Technol. 2003. Vol. 21, No 5. P. 1339–1349. https://doi.org/10.1109/JLT.2003.812417.Huang W., Syms R. R. A. (2003) Sol-Gel Silica-on-Silicon Buried-Channel EDWAs. J. Light. Technol. 21 (5), 1339–1349. https://doi.org/10.1109/JLT.2003.812417.Optical Properties and Upconversion Luminescence of BaTiO3 Xerogel Structures Doped with Erbium and Ytterbium / E. I. Lashkovskaya [et al.] // Gels. 2022. Vol. 8. P. 347–361. https://doi.org/10.3390/gels8060347.Lashkovskaya E. I., Gaponenko N. V., Stepikhova M. V., Yablonskiy A. N., Andreev B. A., Zhivulko V. D., et al. (2002) Optical Properties and Upconversion Luminescence of BaTiO3 Xerogel Structures Doped with Erbium and Ytterbium. Gels. 8, 347–361. https://doi.org/10.3390/gels8060347.Vahala, K. J. Optical Microcavities / K. J. Vahala // Nature. 2003. Vol. 424. P. 839–846. https://doi.org/10.1038/nature01939.Vahala K. J. (2003) Optical Microcavities. Nature. 424, 839–846. https://doi.org/10.1038/nature01939.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.