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
2. Influence des électrodes
Lors de cette étude, nous avons étudié l’impact de l’électrode supérieure en comparant deux
métaux : Au et Pt. Nous avons également analysé les régimes de conduction afin de
déterminer les hauteurs de barrière propres aux interfaces Pt/STO et Au/STO.
2.1. Préparation des échantillons.
Des empilements métal/STO/Pt/TiO2/SiO2/Si ont été réalisés pour cette étude en utilisant
différentes variantes :
• Métal d’électrode,
• Enchaînement des étapes de cristallisation et de dépôt de l’électrode supérieure.
La moitié des échantillons présente la structure Au/STO/Pt, l’autre moitié, la structure
Pt/STO/Pt. Au et Pt sont déposés avec la même technique, la pulvérisation RF magnétron. Le
procédé utilisé pour la définition des capacités est le lift-off (cf chapitre 2 §5.2.1).
Une partie des échantillons a subi le recuit de cristallisation du STO avant dépôt de
l’électrode supérieure, l’autre a subi ce même recuit après dépôt de l’électrode supérieure.
Tous les échantillons ont subi une dernière étape de recuit de « guérison » à 450°C sous air
pendant 30 min.
Notons que l’épaisseur de STO déposée par IBS est de 45 nm. Tous les échantillons étudiés
dans cette partie auront donc la même épaisseur.
2.2. C(V)
Les caractéristiques C(V) ont été mesurées à 1kHz et sur un intervalle de tension [-3V ;3V]
(soit un intervalle de champ électrique [-0,67 MV/cm ;0,67 MV/cm]).
La Figure 5-10 montre l’évolution de la capacité surfacique avec le champ électrique appliqué
des échantillons pour lesquels l’électrode supérieure, Au ou Pt, a été déposée sur le STO
amorphe, avant le recuit de cristallisation.
Avant le recuit de guérison, les deux échantillons présentent des capacités surfaciques peu
différentes : respectivement 15,7 nF/mm² et 16,6 nF/mm² pour une électrode supérieure en Pt
et en Au à 0 V.
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