Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 4 : Lien entre structure cristallographique et propriétés électriques
spécifique différente de l’amorphe et du cristallin (phase pérovskite). L’échantillon considéré
se compose de (60 ± 10) % d’amorphe et de (40 ± 10) % de cristal.
A l’aide des données sur la constante diélectrique de nos échantillons et sur les fractions
volumiques de STO amorphe et cristallin dans l’échantillon se trouvant dans la transition
faible/forte constante diélectrique, nous nous sommes intéressés au mécanisme de
cristallisation du STO en utilisant différents modèles de capacité : série, parallèle ou mélange.
Le modèle série correspondrait à une cristallisation par front depuis les électrodes. On peut
représenter ce mécanisme par le schéma suivant (Figure 4-11) :
Figure 4-11 : Cristallisation du STO par front depuis les électrodes
Dans ce cas on peut relier les constantes diélectriques de l’ensemble, εT, du STO amorphe, εA
et du STO cristallisé, εC de la manière suivante :
1
C
T
1 1
= +
Équation 4-3
C C
A
C
Où CT est la capacité de l’ensemble, CA la capacité du STO amorphe et CC celle du STO
cristallisé (on regroupe dans CC la capacité des deux couches de STO cristallisé).
On a alors, d’après la formule de la capacité (cf chapitre 1), les surfaces considérées étant
égales :
eT
ε
T
e
ε
A C
= +
Équation 4-4
A
Où ei et εi sont respectivement l’épaisseur et la constante diélectrique de la couche i.
e
ε
C
Les épaisseurs des couches peuvent également être reliées connaissant les quantités
d’amorphe et de cristallin :
Pt
STO cristallisé
STO amorphe Sens de croissance des grains
STO cristallisé
Pt
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