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

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 5 : Influence du procédé d’élaboration des capacités sur leurs performances
On obtient une courbe expérimentale qui est très bien modélisée par une droite dont on peut
extraire les données concernant le STO lui-même ainsi que l’interface :
• La pente de la droite est l’inverse de la constante diélectrique du STO,
• L’ordonnée à l’origine correspond à deux fois le rapport ei/εi.
Notons toutefois qu’il n’est pas possible de décorréler l’épaisseur et la constante diélectrique
de l’interface.
et
D’après l’équation donnée par la modélisation = 0 , 0077 × eSTO
+ 0,
1291 , on obtient :
ε
1
ε STO = ≈ 130
0,
0077
ei
0,
1291
= = 0,
0646
ε 2
i
La valeur de constante diélectrique calculée n’est pas très élevée par rapport aux résultats
présentés dans la littérature [cf chapitre 2], ce qui est peut-être dû à la présence de porosités
dans le STO.
Même si on ne peut pas voir de couches interfaciales au MEB, cette modélisation fonctionne.
De plus les analyses de réflectométrie présentées au chapitre précédent indiquent qu’il existe
une interface de 2,5 nm d’épaisseur entre le Pt et le STO, dans le cas d’un couche de STO
déposée à température ambiante et cristallisée. Si l’on considère que la couche interfaciale a
une épaisseur ei de 2,5 nm, on obtient alors une constante diélectrique εi ≈ 39, bien inférieure
à celle du STO.
1.2. Courant de fuite
Pour l’étude des courants de fuite nous nous sommes focalisés sur les échantillons les plus
fins (20 et 50 nm) cristallisés à 450°C, les échantillons plus épais se dégradant dès que l’on
augmente la tension appliquée.
Nous avons non seulement étudié l’influence de l’épaisseur de STO mais également celle du
procédé d’élaboration de la capacité. En effet le recuit de cristallisation (à 450°C sous air
pendant 30 min) a été effectué avant le dépôt de l’électrode supérieure en Pt et nous avons
observé l’effet d’un recuit après dépôt de l’électrode. Ce recuit a été effectué à la même
température que le recuit de cristallisation (450°C) sous air pendant une heure.
t
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