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cycle de polarisation réversible [23]. La valeur 2Pr s’atténue et il devient dès lors impossible de différencier les états « 0 » et « 1 » liés au deux sens de la polarisation limitant sérieusement l’utilisation et la durée de vie de ce genre de dispositif. Pour exemple, un condensateur de type Pt/PZT/Pt voit sa polarisation diminuer de moitié après un nombre de cycles d’utilisation supérieur à 10 7 [24, 25]. Malgré de nombreux travaux réalisés depuis une vingtaine d’années et tout spécialement dans le cas des PZT, il semble que les raisons de l’apparition de la fatigue ne fassent toujours pas l’unanimité… Les investigations mettent néanmoins l’accent sur un certain nombre de points. La plupart des matériaux sujets à la fatigue étant des oxydes de structure perovskite, il a été proposé que la présence de lacunes dans le sous-réseau d’oxygène puisse en être une des causes [26]. Les interfaces internes et externes, étant des zones relativement « sensibles » et riches en défauts structuraux et microstructuraux, deviennent donc des lieux préférentiels où les lacunes migrent et peuvent former un réseau ordonné parallèlement aux électrodes métalliques [27]. Les défauts ainsi piégés sont autant d’entraves au mouvement des parois de domaines et à la croissance de domaines ferroélectriques sous l’application d’un champ. Un moyen pour pallier le problème des électrodes métalliques consiste à utiliser des matériaux oxydes conducteurs tels que IrO2, RuO2, SrRuO3 [18]. Ces oxydes sont de moins bons conducteurs d’électrons que le platine ou l’iridium mais leurs propriétés oxydo-réductrices leur permettent d’éviter l’accumulation de porteurs ioniques aux interfaces et diminuent grandement les risques d’interdiffusion de certains cations métalliques comme il a souvent été possible de le constater dans le cas d’électrodes de platine avec des composés à base de plomb ou de bismuth au cours des recuits de cristallisation [28]. Certains auteurs ont relié la dégradation de la réversibilité de la polarisation avec le type de domaines ferroélectriques qui composent le film mince. Le basculement des domaines à 90° dans une structure perovskite s‘accompagne d’une déformation du cristal plus importante que dans le cas des domaines à 180°, il en résulte un plus grand ancrage des domaines à 90° et une plus faible mobilité des parois de domaines responsable de la dégradation [29]. - 28 -
De nouveaux matériaux ont montré une bonne résistance à ce phénomène de dégradation et offrent une alternative intéressante aux PZT ou autres perovskites. Figure 5 : Exemple de film mince de SrTiO3 intégré (R. Waser, T. Schneller, S. Hoffmann, P. Ehrhart, Integr. Ferroelectr. 36, 3, (2001)). 2 Matériaux ferroélectriques et candidats aux mémoires FeRAM Ne sont présentés et brièvement décrits ici que les matériaux ferroélectriques à structure pérovskite (notamment Na0,5Bi0,5TiO3 qui est étudié dans la partie III de ce document) ou dérivant de cette structure, comme les phases d’Aurivillius (les composés SrBi4Ti4O15 et BaBi4Ti4O15 sont étudiés dans la partie II de ce document). Cependant un grand nombre de matériaux ferroélectriques originaux comme les composés à structure ilménite, les bronzes quadratiques, les pyrochlores Cd2Nb2O7 ou Sr2Ta2O7 ont trouvé des applications dans de nombreux domaines [30-32]. - 29 -
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d’Aurivillius comme on peut le co
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les effets de nucléation aux inter
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Il est intéressant de remarquer qu
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préalable cristallisée par traite
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qu’il n’existe pas de réseaux
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son substrat. Il conviendrait de fa
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ceux de baryum. Le strontium est do
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3.5.3 Effets stœchiométriques Plu
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composition supposée correspond à
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La sous-stœchiométrie en strontiu
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L’étude de la cristallisation de
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grâce à une adaptation de l’org
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n’inhibe pas la nucléation de NB
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diagramme appartient à un film rec
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2 Synthèse sol-gel des solutions d
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Trois événements thermiques sont
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déposée au cours du dépôt et/ou
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un milieu réactionnel transparent
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3 Etude thermique des xérogels obt
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Rem. : on peut noter la présence v
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3.1.2 Analyses IR du xérogel à di
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elevé à 517°C sur les analyses t
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La figure suivante (Figure 87) pré
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structure pyrochlore ce qui laisse
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4.1.3 Pyrolyse et cristallisation
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Malgré l’augmentation de la temp
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Par ailleurs, la température de nu
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Un recuit à haute température (Fi
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des grains d’une part et celle de
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électronique en haute résolution
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5.1.1 Système (a) {Na(OH) + Bi(Ac)
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L’acétylacétone ou 2,4-pentaned
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de la synthèse n°2 (problème de
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174. Frit, B. and J.P. Mercurio, Cr
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209. Gruverman, A., O. Auciello, an
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