Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges

principe, toute solution précurseur pouvant être hydrolysée est utilisable pour réaliser
ce genre de dépôt.
Le dépôt d’une solution (phase liquide) laisse entendre la nécessité de
synthétiser une solution stable contenant les précurseurs métalliques idéalement
dispersés qui serviront à l’obtention de l’oxyde souhaité. Il est essentiel que cette
solution puisse préserver ses propriétés rhéologiques dans le temps afin que le
procédé soit reproductible et qu’aucune précipitation ou gélification n’intervienne
avant que le film ne soit déposé sur le substrat.
Une fois le dépôt réalisé, le film est uniformément réparti selon deux
directions parallèles au substrat et il est possible de décrire le produit comme un film
« gélifié », au sein duquel un mécanisme de gélification est intervenu par hydrolyse
et/ou évaporation du solvant : cette gélification - parfois irréversible - est appelée
transition sol gel. Le film gélifié est alors traité thermiquement en deux étapes
pouvant être confondues, étape de séchage et étape de pyrolyse. Ce traitement
thermique (parallèle à une réaction d’oxydation) permet d’éliminer les groupements
organiques et groupes hydroxyles -OH.
Le dépôt est à ce stade comparable à un film oxyde amorphe au sein duquel
l’ordre n’est présent qu’à courte distance, typiquement de 1 à 4 Å. Les cations sont
disposés au sein de polyèdres anioniques désordonnés les uns par rapport aux
autres et de coordination variable (tétraèdre, octaèdre, …). Lorsque l’on analyse ce
film à l’aide de la diffraction des rayons X, il n’apparaît qu’un dôme de diffusion
traduisant le caractère amorphe du film mince [97].
Il convient de recuire le film à une température supérieure à la température de
nucléation de la phase cristalline afin de permettre aux polyèdres anioniques de
s’ordonner sur une plus longue distance. Sous l’effet de mécanismes de diffusion
activés par la température, les atomes s’ordonnent selon des plans atomiques
denses dont l’organisation dépend du type de cations et d’anions composant le dépôt
et de l’architecture de la maille cristalline visée. Ces régions cohérentes où la matière
s’ordonne sont appelées cristallites et l’ensemble du film est composé de cristallites
généralement orientés aléatoirement.
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