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

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tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007 Conclusion générale Le sixième chapitre est consacré à l’étude des multicouches STO/BTO intégrés dans des structures MIM en observant l’influence de la périodicité des empilements sur leurs propriétés électriques (constante diélectrique et linéarité en tension). Actuellement les nombreux résultas présentés dans la littérature semblent contradictoires quant à l’intérêt des multicouches pour augmenter la constante diélectrique des isolants utilisés. Les résultats obtenus en terme de constante diélectrique sont équivalents aux valeurs de constante diélectrique du STO et du BTO dans les mêmes conditions d’élaboration. Toutefois les multicouches présentent des champs de claquage supérieurs à ceux de STO et BTO. Des observations en microscopie électronique en transmission ont montré la présence de cavités dans les couches et aux interfaces métal/diélectrique probablement à l’origine des valeurs de constante diélectrique peu élevées. En diminuant la périodicité des empilements (passant de une à cinq bicouches), nous avons observé une augmentation de la constante diélectrique de 60% environ ainsi qu’une augmentation du facteur d’accordabilité de presque 150% à 1MV/cm. Ces trois chapitres ont permis de montrer que la taille des grains, les contraintes dans les films et la nature des interfaces ont une influence primordiale sur les propriétés électriques des capacités MIM en terme de constante diélectrique et de courants de fuite. Une grande attention doit être portée à l’élaboration de couches sans défauts, principalement dans le cas des dépôts de multicouches plus complexes, afin d’améliorer les propriétés électriques des structures MIM. Une étude poussée des contraintes dans les couches (en analysant plus en détails les spectres de diffraction des rayons X) permettrait également de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu et ainsi d’augmenter encore les performances des capacités : compréhension des valeurs de constante diélectrique peu élevées par rapport à la littérature dans le cas du BTO, compréhension des valeurs de constantes diélectriques très élevées dans le cas du STO et compréhension des phénomènes d’interface dans le cas des multicouches STO/BTO. Il serait intéressant d’aller plus avant dans l’étude des multicouches en étudiant par exemple l’influence de l’épaisseur de chaque monocouche, de l’empilement lui-même (la nature des couches en contact avec les électrodes a-t-elle une importance ?) sur les propriétés électriques des capacités MIM. Une avancée dans l’étude des multicouches serait également la comparaison à la solution solide (Ba,Sr)TiO3 élaborée par pulvérisation par faisceau d’ions et leur application potentielle dans les capacités variables. 244
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