Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges

J x = −Dx
⋅
D D =
dc
dx
Ea
( )
kT
0 e
−
⋅
Le rapport r = [Bi]/[Ti] dans le film devient uniformément inférieur à 1 et inhibe
la cristallisation de la phase d’Aurivillius souhaitée une fois que la réaction de
décarbonatation est bien avancée. Le film est finalement composé de cristallites de
structure pyrochlore isotype de Bi1,74Ti2O6,624 au sein de laquelle le site A dévolu au
bismuth Bi 3+ peut cependant avoir été substitué par Sr 2+ , issu de la réaction de
décarbonatation. Ce genre de substitution observé par Chen et al. et le paramètre de
maille de la phase de structure pyrochlore observée étant légèrement plus grand que
dans le cas de Bi1,74Ti2O6,624 (rionicBi 3+ < rionicSr 2+ en coordinence [8] - table de
Shannon) nous permettent de supposer qu’il en est de même dans le réseau du
titanate de bismuth de structure pyrochlore qui a été stabilisé dans les films minces
de SBT15 traité par RTA [172].
Solutions envisagées:
1. Electrode oxyde conductrice (interface oxyde/oxyde, limitation du phénomène de
fatigue et barrière d’arrêt en vue de conserver la stœchiométrie) [3].
2. Excès de bismuth dans la composition du sol (compensation des pertes de
bismuth dans le film & amélioration de la cristallinité [24] et des valeurs de Pr, Ec)
[173].
3. Dépôt d’une couche sacrificielle de Bi2O3 à l’interface interne et/ou externe ou
traitement thermique dans une atmosphère saturée par chauffage d’une poudre de
Bi2O3.
Nous avons opté pour la solution n°2 puisqu’un excès de bismuth dans la
solution permet de diminuer les chances de stabiliser des phases parasites de
structure pyrochlore ou fluorine et augmente la cristallinité du dépôt (rôle de
« fondant » du bismuth qui diffuse dans les gammes de température envisagées).
Bien entendu, la solution n°3 n’est pas à négliger car dans le cas des PZT ou
d’autres phases d’Aurivillius Bi4Ti3O12 ou SrBi2Ta2O9, elle a souvent conduit à des
films de très bonne qualité. La présence d’une couche sacrificielle permet d’activer
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