Оптический мониторинг процесса осаждения сегнетоэлектрических пленок

Рассматривается метод оптического мониторинга процесса осаждения сегнетоэлектрических пленок состава Ba$_{0.8}$Sr$_{0.2}$TiО$_3$, выращенных методом высокочастотного реактивного плазмохимического осаждения. Исследования плазмы в оптическом диапазоне показали, что спектр излучения на длинах волн $\lambda>$ 450 nm не претерпевает изменений в интервалах варьирования напряжения смещения. При $\lambda$ = 300–400 nm наблюдается корреляция спектров излучения пленкообразующей среды при различных напряжениях мишень-подложка. Масс-спектры пленкообразующей среды показали, что при напряжениях смещения $U$ = 350–600 V в газовой фазе в основном регистрируются ионизированные частицы с массовым числом 220–240, близким к молярной массе соединения Ba$_{0.8}$Sr$_{0.2}$TiО$_{3\pm x}$. При $U>$ 650 V наряду с образованием многоатомных частиц в газовой фазе присутствуют ионы с массовыми числами, соответствующими химическому составу компонент мишени BaTiО$_3$, SrTiО$_3$, BaО, SrО. Показано, что на границе раздела фаз существует переходный слой, обогащенный материалом подложки. Установлено, что мониторинг пленкообразующей среды и временной фактор позволяют воспроизводимо выращивать наноразмерные пленки с заданными кристаллохимическими параметрами.