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Figure 72 : Analyses thermiques couplées (ATD & TG) de l’acétate de sodium gardé dans un flacon. ...............150 Figure 73 : Analyses thermiques couplées (ATD & TG) du triacétate de bismuth................................................152 Figure 74 : Photographie d’une boite à gant avec circulation d’azote sec. ...........................................................153 Figure 75 : Schéma représentant le chélate formé par réaction entre le précurseur de titane et deux molécules d’acétylacétone. ..........................................................................................................................................155 Figure 76 : Organigramme de la méthode de synthèse n°1 d’une solution de NBT. ............................................156 Figure 77 : Organigramme de la méthode de synthèse n°2 d’une solution de NBT. ............................................159 Figure 78 : Analyses thermiques couplées (ATD & TG) du xérogel issu du séchage à 80°C/1h de la solution précurseur de NBT n°1. ..............................................................................................................................161 Figure 79 : Analyses thermiques couplées (ATD & TG) du xérogel issu du séchage à 80°C/1h de la solution précurseur de NBT n°1 et dérivée première de la courbe thermogravimétrique (dTG en vert) permettant de sélectionner les températures adéquates pour le séchage et la pyrolyse des films minces........................161 Figure 80 : Evolution des diagrammes de diffraction des rayons X en fonction de le température de recuit des poudres de NBT obtenues par la méthode de synthèse n°1 (● NBT, ♦ β-Bi2O3, les bandes roses correspondent à la cristallisation d’une phase de structure pyrochlore)......................................................162 Figure 81 : Diagramme de diffraction des rayons X sur une poudre de NBT issue de la méthode de synthèse n°1 et traitée à 400°C. Les réflexions apparentes traduisent la présence de cristallites de symétrie cubique et de structure pyrochlore possédant une taille de grain très faible (
Figure 93 : Comparaison des diagrammes de diffraction des rayons X de deux films préparés avec la solution précurseur n°1 et traité au final 15 minutes à 650°C en fonction de la température de pyrolyse (380°C ou 460°C).........................................................................................................................................................177 Figure 94 : Micrographies MEB de la surface d’un film mince de NBT préparé avec la solution précurseur n°1 et traité thermiquement 5 minutes à 460°C couche par couche......................................................................177 Figure 95 : Résultat de l’affinement du diagramme de diffraction des rayons X du film dont la microstructure est présentée à la figure 96, sont présentes les réflexions théoriques d’une phase pyrochlore répondant à la formulation suivante Bi1,74Ti2O6,624 et celles de la phase NBT de structure perovskite ainsi que la soustraction du profil simulée au profil expérimental. .................................................................................179 Figure 96 : Diagramme de diffraction des rayons X d’un film déposé sur un substrat de silicium platiné n°1 (Radiant) et cristallisé couche par couche à 460°C. ...................................................................................181 Figure 97 : Etude AFM du film présenté à la Figure 96 : (a) Acquisition (1000x1000) nm 2 et vue 3D, (b) Acquisition (500x500) nm 2 et vue 3D, (c) Analyse du profil mettant en évidence la topographie et la taille de grains. .........................................................................................................................................................182 Figure 98 : Diagramme de diffraction des rayons X d’un film déposé sur un substrat de silicium platiné n°1 (Radiant) et cristallisé couche par couche à 460°C puis recuit 30 minutes à 750°C...................................183 Figure 99 : Etude AFM du film présenté à la Figure 98 : (a) Acquisition (1000x1000) nm 2 et vue 3D, (b) Acquisition (500x500) nm 2 et vue 3D, (c) Analyse du profil mettant en évidence la topographie et la taille de grains. .........................................................................................................................................................184 Figure 100 : Evolution des diagrammes de diffraction des rayons X des films minces de NBT obtenus à partir de la solution précurseur n°2 en fonction de le température de recuit pour un traitement de 15 minutes........186 Figure 101 : Comparaison des diagrammes de diffraction des rayons X de deux films de NBT préparés avec la solution n°2 et recuit 15 minutes à 650°C en fonction de la rampe de chauffe RTA ou TC à 10°C.min-1. .187 Figure 102 : Micrographies MEB du film de NBT préparé avec la solution précurseur n°2 et traité à 650°C avec une rampe de chauffe de 10°C.min -1 . .........................................................................................................188 Figure 103 : Micrographies MEB du film de NBT préparé avec la solution précurseur n°2 et traité à 650°C avec une rampe de chauffe RTA. ........................................................................................................................188 Figure 104 : Etude d’un film de NBT préparé avec la solution précurseur n°2 et traité à 750°C avec une rampe de chauffe TC (10°C.min -1 ). (a) Diagramme de diffraction des rayons X, (b) Micrographies MEB à différents grandissements...........................................................................................................................................189 Figure 105 : Etude AFM du film présenté à la Figure 104 : (a) Acquisition (3000x3000) nm 2 et vue 3D, (b) Acquisition (1000x1000) nm 2 et vue 3D, (c) Analyse du profil mettant en évidence la topographie et la taille de grains. ....................................................................................................................................................190 Figure 106 : Analyse du profil mettant en évidence la topographie, la taille de grains ainsi que la profondeur des pores qui atteignent l’épaisseur du film traité à 750°C. ...............................................................................191 Figure 107 : Diagramme de diffraction des rayons X traduisant la décomposition thermique d’un film de NBT préparé avec la solution précurseur n°2 et traité à 800°C pendant 30 minutes avec une vitesse de chauffe de 10°C.min -1 . .............................................................................................................................................191 Figure 108 : Micrographies MEB du film de NBT (Figure 107) préparé avec la solution précurseur n°2 et traité à 800°C avec une rampe de chauffe TC........................................................................................................192 Figure 109 : Micrographie MEB et traitements d’image qui permettent de mettre en évidence les zones de décrochages au sein d’un film déposé sur le substrat de silicium platiné de type n°1 et traité à 650°C avec une rampe de chauffage de 10°C.min -1 . .....................................................................................................193 Figure 110 : Etude complémentaire de l’échantillon présenté précédemment (Figure 109). (a) Analyse du profil, (b) Micrographie MEB avec un basculement de l’échantillon afin de mettre en évidence la fracture..........193 - 263 -
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Remerciements Je tiens à remercier
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3.3 Modèle de cristallisation (sol
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Introduction Depuis plus d’un dem
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Les cristaux doivent nécessairemen
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- les matériaux présentant une tr
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2.1 Composés à structure pérovsk
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Ba1-xSrxTiO3 [39, 40]. La températ
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l’ont observé Park et al. au cou
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On assiste alors au déplacement de
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3.2 Les méthodes chimiques Les tec
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4 Technologie du dépôt chimique e
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Les dépôts réalisés par CSD per
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Les alcoxydes métalliques sont ain
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4.3 Décomposition d’organométal
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L’épaisseur du film formé est f
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Après son dépôt le film mince co
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arrive que des précurseurs apparte
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affectent de la même manière la d
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étapes de la cristallisation. Les
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1.1.2 Cation B Les blocs pérovskit
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d’Aurivillius comme on peut le co
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3.1.3 Effet de la température Troi
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3.1.6 Microstructure et dilatation
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3.2 Dépôt sur silicium platiné P
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3.2.2 Diagrammes de référence Fig
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3.5.3 Effets stœchiométriques Plu
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n’inhibe pas la nucléation de NB
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