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
goniométrique. L’équipement utilisé a un pouvoir de résolution de l’ordre de 0,02° pour un
angle θ de 30° pour des poudres bien cristallisées par exemple.
La mesure des coefficients de dilatation thermique est obtenue à partir de spectres de
diffraction X locaux sur les pics de réflexion de Bragg du BTO (200) et du Si (400) hors plan.
Ces mesures ont été effectuées dans un intervalle de température allant de 300 K à 700 K.
Les mesures de contraintes dans le plan du BTO sont obtenues grâce à des mesures de flèches
à l’aide de la formule de Stoney présentée dans le chapitre précédent (§ 1.4.5).
2.2.3. Techniques de caractérisation électrique
Les valeurs de constante diélectrique sont déduites des valeurs de capacité mesurées à l’aide
d’un impédancemètre (HP4184). Ces mesures ont été réalisées pour des températures situées
entre 298 K et 473 K.
La mesure du caractère ferroélectrique du BTO a été réalisée grâce à un montage Tower-
Sawyer. Le schéma électrique de ce circuit est décrit dans l’annexe 5.
2.3. Caractérisation cristallographique
2.3.1. Spectres de diffraction X
La Figure 4-20 montre les spectres de diffraction X en mode θ-2θ pour les deux épaisseurs de
BTO étudiées (100 nm et 400 nm) après recuit de cristallisation. Dans les deux cas, la couche
de BTO est cristallisée dans la phase pérovskite.
L’échantillon de 400 nm d’épaisseur présente une orientation aléatoire du BTO : tous les pics
représentatifs du BTO sont visibles dans le spectre et les hauteurs relatives des pics
correspondent à celles obtenues dans le diagramme de poudre (annexe 3).
L’échantillon de 100 nm d’épaisseur présente une forte orientation (100). En effet, les
intensités des pics (110), (210) et (211) sont très réduites comparées à l’intensité des pics dans
la poudre et dans l’échantillon de 400 nm d’épaisseur.
Le Pt est, quant à lui, fortement orienté (111).
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