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d’Aurivillius comme on peut le constater pour BBT15. Les grains observés prennent alors la forme de plaquettes de plusieurs microns de largeur (5-10 µm) et de faible épaisseur environ 300-400 nm. Les mailles élémentaires fortement anisotropes induisent souvent des vitesses de croissance granulaire différentes selon que l’on considère les axes a, b ou c. Dans le cas de la croissance de monocristaux en flux de bismuth, la forte anisotropie de la maille élémentaire des phases d’Aurivillius induit une croissance rapide des cristallites perpendiculairement à la direction d’empilement z qui est aussi la direction parallèle au paramètre de maille le plus grand qui entraîne la formation de monocristaux en forme de plaquette [165]. Figure 26 : Xérogels traités sous air à 800°C pendant 3 heures. (a) sol stoechiométrique de SBT15, (b) sol stoechiométrique de BBT15, (c) sol de BBT15 contenant 15% d’excès de bismuth. - 88 -
3 Fabrication de films de SBT15/BBT15 La dernière étape du procédé chimique développé dans la partie II est la fabrication de films minces de SBT15 et BBT15. Ces derniers demeurent amorphes au terme des multiples cycles (dépôt/séchage) et doivent subir un ultime traitement thermique permettant de cristalliser le film. La cristallisation de ces films de phases d’Aurivillius est étudiée par diffraction des rayons X et/ou microscopie électronique à transmission ou à balayage en fonction des paramètres du dernier traitement thermique i.e. température, durée, rampe de chauffe, … L’analyse des xérogels indiquant une température de nucléation élevée, l’impact de la température de traitement sur la microstructure s’annonce particulièrement important puisque la plupart des phénomènes de frittage et de densification sont thermoactivés. Les premiers échantillons ont été déposés sur substrat d’alumine polycristalline moins coûteux que le silicium platiné et propice à la cristallisation de film oxyde due à la compatibilité physico-chimique des interfaces (oxyde-oxyde) en contact. Les films sont dans un second temps déposés sur silicium platiné avec les mêmes paramètres expérimentaux et les diverses observations sont comparées à celles obtenues sur alumine. 3.1 Dépôt sur substrat d’alumine (étude de la cristallisation) 3.1.1 Conditions expérimentales Les films minces de cette section sont réalisés par le dépôt successif de plusieurs couches de SBT15 et respectivement BBT15. Les substrats d’alumine sont découpés de façon à produire des échantillons de taille : 10x10x0,5 mm 3 . La centrifugeuse est programmée pour réaliser le cycle suivant : accélération de 400 tr.min -1 .s -1 et vitesse de rotation de 3500 tr.min -1 pour une durée de 30 - 89 -
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