Формирование регулярной доменной структуры при облучении электронным пучком монокристаллов ниобата лития
Аннотация
Целью работы являлась разработка и апробация методики создания с использованием сканирования электронным пучком регулярной прецизионной доменной структуры с заданными геометрическими параметрами.
Исследование проводилось в монокристаллах ниобата лития (MgOLN), легированных 5% моль MgO. Этот сегнетоэлектрический кристалл интересен для применения в нелинейно-оптических и электрооптических устройствах благодаря его уникальным свойствам. Кроме того, легирование магнием повышает порог оптического повреждения материала, увеличивает собственную проводимость и снижает значение порогового поля переключения поляризации.
Переключение поляризации под действием электронного луча производилось путем облучения Z-полярной поверхности MgOLN со слоем электронного резиста. Из данных научно-технической литературы было определено, что нанесение резиста на облучаемую Z–-поверхность улучшает качество, регулярность и минимально достижимый период формируемых доменных структур, что позволяет получать регулярные доменные структуры микронных, а в перспективе и субмикронных периодов. Исследование характеристик формирования регулярных доменных структур в зависимости от параметров облучения электронным пучком на данный момент является актуальной задачей.
Основные выводы работы:
• Исследовано формирование доменной структуры при облучении пластин ниобата лития, легированных MgO с полярной поверхностью покрытой слоем резиста.
• Выявлены четыре типа доменных структур, возникающих при полосовом сканировании электронным пучком.
• Определены пороговые значения дозы, при которой формируется сквозной полосовой домен.
• Измерены зависимости ширины полосового домена от дозы и ширины полосы сканирования.
• Проведено компьютерное моделирование пространственного распределения электронов в резисте и определена оптимальная толщина слоя резиста для заданного ускоряющего напряжения.
• Разработанная методика может быть использована для формирования регулярной доменной структуры с заданными геометрическими параметрами.
Исследование проводилось в монокристаллах ниобата лития (MgOLN), легированных 5% моль MgO. Этот сегнетоэлектрический кристалл интересен для применения в нелинейно-оптических и электрооптических устройствах благодаря его уникальным свойствам. Кроме того, легирование магнием повышает порог оптического повреждения материала, увеличивает собственную проводимость и снижает значение порогового поля переключения поляризации.
Переключение поляризации под действием электронного луча производилось путем облучения Z-полярной поверхности MgOLN со слоем электронного резиста. Из данных научно-технической литературы было определено, что нанесение резиста на облучаемую Z–-поверхность улучшает качество, регулярность и минимально достижимый период формируемых доменных структур, что позволяет получать регулярные доменные структуры микронных, а в перспективе и субмикронных периодов. Исследование характеристик формирования регулярных доменных структур в зависимости от параметров облучения электронным пучком на данный момент является актуальной задачей.
Основные выводы работы:
• Исследовано формирование доменной структуры при облучении пластин ниобата лития, легированных MgO с полярной поверхностью покрытой слоем резиста.
• Выявлены четыре типа доменных структур, возникающих при полосовом сканировании электронным пучком.
• Определены пороговые значения дозы, при которой формируется сквозной полосовой домен.
• Измерены зависимости ширины полосового домена от дозы и ширины полосы сканирования.
• Проведено компьютерное моделирование пространственного распределения электронов в резисте и определена оптимальная толщина слоя резиста для заданного ускоряющего напряжения.
• Разработанная методика может быть использована для формирования регулярной доменной структуры с заданными геометрическими параметрами.