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qu’il n’existe pas de réseaux de coïncidence probants entre les plans réticulaires (111) du platine et ceux d’indices de Miller (00ℓ) ou (hkℓ) de la phase d’Aurivillius (à part les plans d’indice (109) qui correspondrait à un plan (111)p d’une maille élémentaire de structure perovskite). Dans le cas des PZT, il a été observé l’apparition d’une phase intermétallique métastable (Pb-Pt) qui possèderaient un meilleur accord paramétrique avec le film de PZT d’une part et avec l’électrode de platine d’autre part. Par analogie, certains chercheurs ont mis en évidence l’équivalent (Bi-Pt) dans le cas des phases d’Aurivillius. Nous ne pensons pas que la formation de ces alliages métastables joue ici un rôle primordial en comparaison avec le facteur que représente le type de substrat. Nous proposons dans le modèle suivant que la texture (00ℓ) observée par diffraction des rayons X soit le résultat de la nucléation hétérogène à l’interface externe. Trois explications semblent envisageables : - les barrières de nucléation hétérogène et homogène sont voisines et la croissance de nuclei provenant du cœur du matériau vient entraver la croissance anisotrope de grains (00ℓ) issus de la nucléation hétérogène à l’interface externe, - la nucléation hétérogène aux deux interfaces est concurrentielle et les grains (00ℓ) au niveau de l’interface externe sont entravés dans leur croissance, de la même manière que précédemment, par la présence d’autres plaquettes non parallèles à la surface, - la nucléation hétérogène à l’interface externe produit quelques nuclei d’orientations diverses qui vont croître jusqu’à se rencontrer ou entrer en contact avec l’interface interne. Le traitement rapide RTA favorise à la fois la nucléation hétérogène mais aussi la croissance anisotrope. Lorsqu’un certain nombre de nuclei sont dans la capacité de croître r > r* (r* taille critique d’un nucleus), la croissance fait immédiatement suite dans la direction perpendiculaire à c jusqu’à ce que la matrice - 116 -
soit consommée, ou que le grain atteigne une limite physique comme une interface ou un grain cristallisé. Si nous définissons un angle d’inclinaison ω entre la normale au plan (a,b) de la phase d’Aurivillius et la normale au plan du substrat (Figure 47), il est possible de comparer le film mince à une distribution de plaquettes fonction de ω (ω 0 [0,90°]). Les grains dont l’angle d’inclinaison ω vaut 90° correspondent à des grains dont le plan (a,b) est perpendiculaire au substrat tandis qu’un angle nul équivaut à un grain dont le plan (a,b) est parallèle au substrat. Une étude plus approfondie de la texture par diffraction ou par microscopie MET pourrait nous informer sur la régularité de l’épaisseur des grains anisotropes. La détermination de l’axe de zone (normale à la surface de l’échantillon) d’un grand nombre de grains et la mesure de l’épaisseur apparente doivent permettre de remonter à l’épaisseur réelle et de vérifier si tous les grains, quelques soit l’orientation du nucleus initial, possèdent la même vitesse de croissance granulaire dans le plan (a,b). Dans la suite du modèle, nous supposerons que la vitesse de croissance est indépendante de l’orientation initiale du nuclei tant que ce dernier ne possède pas de relations de coïncidence avec l’électrode. Toutes les considérations précédentes (faible épaisseur, faible volume de matière, croissance activée…) permettent de dire que la croissance granulaire de nuclei aléatoirement orientés induit nécessairement un certain degré de texture. Seuls les nuclei dont les plans de croissance (00ℓ) sont parallèles ou quasi-parallèles (faibles valeurs de ω) possèdent virtuellement l’espace suffisant pour croître sans rencontrer d’obstacles physiques comme l’interface interne et externe (Figure 48). Ces nuclei sont néanmoins entravés lorsqu’ils rencontrent des grains obliques (ω ≠ 0°) ou d’autres grains anisotropes (ω ~ 0°). La majorité de la surface sera donc couverte par des grains relativement larges et faiblement désorientés (faible ω). - 117 -
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