Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...
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tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007<br />
Chapitre 2 : Elaboration <strong>de</strong> films <strong>minces</strong> <strong>de</strong> STO et BTO<br />
La plupart <strong>de</strong>s étu<strong>de</strong>s ont été réalisées sur Pt. Celui-ci prés<strong>en</strong>te <strong>en</strong> effet <strong>de</strong> nombreux<br />
avantages : il est chimiquem<strong>en</strong>t inerte et possè<strong>de</strong> un paramètre <strong>de</strong> maille (a = 3,923 Å) proche<br />
<strong>de</strong> ceux du STO et du BTO.<br />
Quelques étu<strong>de</strong>s ont été réalisées sur Pd. Comme le Pt, c’est un métal noble et son paramètre<br />
<strong>de</strong> maille (a = 3,891 Å) est égalem<strong>en</strong>t proche <strong>de</strong> ceux <strong>de</strong> BTO et STO.<br />
P<strong>en</strong>nebaker [44] a égalem<strong>en</strong>t essayé d’autres électro<strong>de</strong>s que le Pt : Au, Cu, Ag, Ti, Ta, Mo et<br />
W. A l’exception du Pt et <strong>de</strong> l’Au, tous les autres ont été suffisamm<strong>en</strong>t oxydés pour masquer<br />
les propriétés du STO. En ce qui concerne le Pt, <strong>de</strong>s rugosités sont apparues.<br />
Pour remplacer le Pt, coûteux et prés<strong>en</strong>tant <strong>de</strong>s problèmes d’adhér<strong>en</strong>ce sur substrat SiO2/Si,<br />
d’autres matériaux d’électro<strong>de</strong>s ont été testés avec différ<strong>en</strong>tes pérovskites (Pb(Zr,Ti)O3,<br />
(Ba,Sr)TiO3), <strong>en</strong> particulier les métaux <strong>de</strong> transition Ru et Ir, et leurs oxy<strong>de</strong>s, RuO2 et IrO2<br />
[63-65]. Ceux-ci prés<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t l’avantage d’être stable <strong>à</strong> haute température (pas d’oxydation). Ils<br />
constitu<strong>en</strong>t égalem<strong>en</strong>t une barrière <strong>de</strong> diffusion <strong>en</strong>tre le substrat SiO2/Si et le diélectrique.<br />
Mais RuO2 et IrO2 sont surtout intéressants car ils permett<strong>en</strong>t <strong>de</strong> comp<strong>en</strong>ser les lacunes<br />
d’oxygène observées dans les structures Pt/pérovskite qui génèr<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s phénomènes <strong>de</strong><br />
fatigue et <strong>de</strong> dégradation dans le temps.<br />
3. Les différ<strong>en</strong>tes techniques d’élaboration<br />
3.1. Introduction<br />
Les propriétés électriques <strong>de</strong> tout diélectrique sont fonction <strong>de</strong> sa composition chimique et <strong>de</strong><br />
la morphologie du cristal qui sont elles-mêmes influ<strong>en</strong>cées par la technique d’élaboration<br />
utilisée. Pour réaliser <strong>de</strong>s films <strong>minces</strong> diélectriques il existe <strong>de</strong> nombreuses techniques<br />
chimiques (spin-coating, CVD, MOCVD, sol-gel) et physiques (pulvérisation, PLD, ALD,<br />
MBE, IBS). Toutefois chacune d’<strong>en</strong>tre elles prés<strong>en</strong>te ses avantages et ses inconvéni<strong>en</strong>ts. Ceci<br />
est d’autant plus vrai que dans le cas <strong>de</strong> STO et BTO, le matériau déposé doit être cristallisé<br />
pour prés<strong>en</strong>ter les qualités requises <strong>en</strong> terme <strong>de</strong> capacité. Certains procédés d’élaboration<br />
nécessit<strong>en</strong>t donc <strong>de</strong>s recuits <strong>de</strong> cristallisation après le dépôt. D’autres caractéristiques sont<br />
égalem<strong>en</strong>t <strong>à</strong> pr<strong>en</strong>dre <strong>en</strong> compte, telles que la vitesse d’élaboration, la reproductibilité <strong>de</strong>s<br />
dépôts, l’homogénéité <strong>en</strong> composition et l’uniformité <strong>en</strong> épaisseur.<br />
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