Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...
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tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007<br />
Chapitre 3 : <strong>Etu<strong>de</strong></strong> <strong>de</strong> <strong>capacités</strong> MIM <strong>à</strong> <strong>base</strong> <strong>de</strong> STO et BTO<br />
expéri<strong>en</strong>ce conduit <strong>à</strong> une valeur <strong>de</strong> la gran<strong>de</strong>ur recherchée. On résout finalem<strong>en</strong>t un système<br />
<strong>de</strong> 2 n équations <strong>à</strong> 2 n inconnues.<br />
On compr<strong>en</strong>d alors que pour un nombre élevé <strong>de</strong> facteurs (> 3 ou 4), le nombre<br />
d’expérim<strong>en</strong>tations nécessaire <strong>de</strong>vi<strong>en</strong>t rapi<strong>de</strong>m<strong>en</strong>t élevé (2 4 = 16 essais).<br />
Chacun <strong>de</strong> nos plans d’expéri<strong>en</strong>ces faisant interv<strong>en</strong>ir au moins quatre paramètres (cas du<br />
STO), nous avons donc mis <strong>en</strong> place <strong>de</strong>s plans factoriels fractionnaires 2 n-p . Il repose sur une<br />
matrice orthogonale d’Hadamard (annexe 1) qui suppose un modèle linéaire sans interaction.<br />
La propriété d’orthogonalité <strong>de</strong>s matrices d’Hadamard se traduit par le fait que chaque niveau<br />
d’un facteur est confronté <strong>à</strong> un nombre égal <strong>de</strong> fois avec chacun <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux niveaux <strong>de</strong>s autres<br />
facteurs.<br />
Dans le cas du BTO, nous avons six paramètres fixés auxquels s’ajoute un paramètre libre :<br />
l’épaisseur du dépôt. En effet, nous avions décidé, dans un premier temps, <strong>de</strong> viser une<br />
épaisseur <strong>de</strong> 100 nm <strong>en</strong> modifiant la durée <strong>de</strong> dépôt mais cette <strong>de</strong>rnière varie selon les<br />
conditions <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sion et courant <strong>de</strong>s canons <strong>à</strong> ions. Nous avons donc défini l’épaisseur comme<br />
un paramètre non contrôlé et la durée <strong>de</strong> dépôt a été fixée <strong>à</strong> 1h.<br />
Ainsi, nous avons sept paramètres, ce qui impose un plan comportant au moins huit<br />
expéri<strong>en</strong>ces.<br />
Nous avons ajouté trois expéri<strong>en</strong>ces réalisées au c<strong>en</strong>tre du domaine d’étu<strong>de</strong> afin <strong>de</strong> vérifier la<br />
reproductibilité <strong>de</strong>s résultats obt<strong>en</strong>us. De plus, ces expéri<strong>en</strong>ces prés<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t l’intérêt <strong>de</strong> pouvoir<br />
déceler avec fiabilité les év<strong>en</strong>tuelles non-linéarités <strong>de</strong> réponse.<br />
Le plan d’expéri<strong>en</strong>ces réalisé pour l’optimisation du dépôt <strong>de</strong> BTO est donné dans le Tableau<br />
3-2, où les valeurs maximales et minimales <strong>de</strong>s paramètres du domaine d’étu<strong>de</strong> sont<br />
représ<strong>en</strong>tées par les variables réduites 1 et –1 respectivem<strong>en</strong>t, 0 représ<strong>en</strong>tant le c<strong>en</strong>tre du<br />
domaine d’étu<strong>de</strong>.<br />
Dans le cas du STO, nous n’avons que quatre paramètres fixés, le canon d’assistance n’étant<br />
pas utilisé. L’épaisseur n’est pas un paramètre libre, elle est ici fixée <strong>à</strong> 50 nm <strong>en</strong>viron. En<br />
effet, <strong>de</strong>s expéri<strong>en</strong>ces préliminaires nous ont permis <strong>de</strong> déterminer la vitesse <strong>de</strong> dépôt pour les<br />
différ<strong>en</strong>tes valeurs <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sion et courant du canon principal (<strong>en</strong> supposant que le débit d’O2 et<br />
la température n’ont pas d’influ<strong>en</strong>ce sur la vitesse <strong>de</strong> dépôt).<br />
Nous avons donc utilisé un plan <strong>à</strong> huit expéri<strong>en</strong>ces, car la matrice d’Hadamard H8 est la plus<br />
petite disponible qui puisse conv<strong>en</strong>ir. Nous avons ajouté cinq expéri<strong>en</strong>ces <strong>de</strong> reproductibilité<br />
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