Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 4 : Lien entre structure cristallographique et propriétés électriques
Chapitre 4 : Lien entre structure cristallographique et
propriétés électriques
Le chapitre précédent a permis de mettre en évidence les paramètres de dépôt pouvant
influencer les propriétés de STO et BTO, principalement la constante diélectrique et la
température de transition faible/forte constante diélectrique. Grâce aux différentes
caractérisations physico-chimiques (DRX, RBS, mesure de flèches) nous avons pu émettre des
hypothèses quant à l’effet des différents paramètres de dépôt. Toutefois les mécanismes
entrant en jeu n’ont pas été clairement identifiés.
Ce chapitre est donc consacré à la compréhension des structures cristallographiques de nos
matériaux STO et BTO. Pour cela des techniques de caractérisation physico-chimique telles
que l’EXAFS (pour Extended X-ray Absorption Fine Structure), la réflectométrie de rayons X,
et des analyses de DRX avec une meilleure résolution, ont été mises en oeuvre.
Sommaire__________________________________________________________________
1. Analyse des courbes εr = f(Trecuit)...............................................................................138
1.1. Etude préliminaire...............................................................................................138
1.1.1. Caractérisation électrique ............................................................................138
1.1.2. Caractérisation par DRX .............................................................................140
1.2. Spectrométrie EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) : "Structure
Fine d’Absorption X après seuil" ....................................................................................142
1.2.1. Principe de la spectrométrie EXAFS............................................................142
1.2.2. Conditions de mesure ..................................................................................143
1.2.3. Procédure d’analyse des spectres.................................................................144
1.2.4. Analyse des échantillons amorphes..............................................................145
1.2.5. Analyse des échantillons cristallisés ............................................................148
1.2.6. Etude de la transition...................................................................................149
1.3. Réflectométrie de rayons X.................................................................................155
1.3.1. Présentation et intérêt de la technique..........................................................155
1.3.2. Analyse des échantillons amorphes..............................................................158
1.3.3. Analyse des échantillons cristallisés ............................................................159
1.4. Discussion - Conclusion......................................................................................161
2. Effet des contraintes dans le plan sur la constante diélectrique du BTO......................162
2.1. Modèle de Pertsev...............................................................................................162
2.2. Conditions expérimentales ..................................................................................163
2.2.1. Les échantillons...........................................................................................163
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