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Figure 45 : Etapes des phénomènes supposés être à l’œuvre dans le cas d’un sol stoechiométrique et surstoechiométrique en bismuth dans le cas de films déposés sur platine (10°C.min -1 ). 3.4.2.b Traitement RTA Dans le cas d’un traitement rapide RTA, la valeur de r diminue plus lentement que précédemment à cause de la diminution du temps de séjour à haute température et la force motrice de cristallisation étant faible, l’énergie libre de la nucléation est augmentée. La nucléation hétérogène devient prépondérante et la mobilité des atomes étant grande à la température de recuit, la croissance anisotrope s’exerce sur les nuclei situés sur les interfaces. Rappelant que l’épaisseur du film est de l’ordre de 350 nm dans le cas d’un sol avec un excès de 15% de bismuth et que les grains subissent une croissance anisotrope selon la direction perpendiculaire au paramètre c, nous constatons la présence de larges grains parallèles ou obliques à la surface. Il est important de noter que la largeur apparente des grains de forme allongée est voisine de l’épaisseur du film (Figure 46). - 114 -
Figure 46 : Dessin représentant un grain en forme de plaquette en 3D puis en coupe suivant deux directions. 3.4.2.c Traitement RTA* : La texturation des films minces obtenus par voie chimique dépend fortement de l’épaisseur du film car il est difficile de ne favoriser que la nucléation interfaciale ; dans le cas d’un film relativement épais, il intervient souvent une nucléation homogène au cœur du film avant que le front de nucléation issu des interfaces n’ait eu le temps de transformer entièrement le film amorphe. La couche de nucléation mesure approximativement 70-80 nm (déduction faite sur l’épaisseur du film composé de 5 couches). Nous sommes donc en présence d’une faible épaisseur caractérisée par un rapport surface sur volume élevé qui va permettre aux nuclei de se développer au niveau des interfaces. Un autre paramètre important qui favorise la nucléation hétérogène (à l’interface interne) réside dans la possibilité d’établir une affinité cristallographique entre l’électrode de platine et les grains qui composent le film. De tels réseaux de coïncidence abaissent considérablement la barrière de nucléation ∆G* et constitue des sites de nucléation préférentiels qui permettent localement d’établir une croissance hétéroépitaxiale. De nombreuses publications ont émis l’hypothèse que les plans réticulaires (111) du platine induisaient une croissance des blocs de type pérovskite de la phase d’Aurivillius le long de la direction d’empilement c. Cependant, force est de constater - 115 -
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