Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges

apport au volume de matière déposée rendent sensibles la perte de la stœchiométrie
dans les films minces comportant des éléments volatiles comme le plomb et le bismuth
[170].
Un tel écart à la stœchiométrie idéale peut induire la cristallisation de phases
secondaires. Nous avons observé la présence d’un mélange de phase dans le cas d’un
traitement TC et la présence exclusive d’une phase de structure pyrochlore dans le cas
d’un traitement RTA.
3.3 Modèle de cristallisation (sol stœchiométrique en bismuth)
Phases cristallines Bi2Ti4O11 Bi1,74Ti2O6,624 Bi2Ti2O7 SrBi4Ti4O15
Ratio r = [Bi]/[Ti] 0,5 0,87 1 1
De nombreux auteurs ont mis en évidence des interactions ou liaisons
chimiques fortes obtenues au cours d’un traitement thermique entre un métal noble
(Au, Pt,…) et les cations qui composent un film oxyde (Ti 4+ , Pb 2+ , Bi 3+ ,…). Jia et al.
entre autres ont observé la formation d’un composé intermétallique à l’interface
interne d’un film mince déposé sur une électrode de platine [146]. Cet alliage
métastable est le résultat de l’interdiffusion des éléments qui composent l’électrode
et le film ferroélectrique. Outre l’évaporation des composés à base de bismuth à
l’interface externe du film mince, il est important de garder à l’esprit que la diffusion
du bismuth dans l’hétérostructure platinée peut ainsi être une source secondaire de
déficit en bismuth à proximité des interfaces. Des expériences « SIMS » d’étude de
la teneur en divers éléments chimiques en fonction de la profondeur de pénétration
dans le film selon la normal au substrat (non présenté ici) ont mis en évidence la
migration du bismuth dans le platine avec une interdiffusion platinebismuth non
négligeable dans le cas de traitement thermiques relativement long.
Dans le cas d’un sol stœchiométrique et d’un traitement conventionnel à
800°C avec une rampe de 10°C.min -1 nous proposons le modèle suivant (Figure 37) :
- 103 -