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

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 5 : Influence du procédé d’élaboration des capacités sur leurs performances
La Figure 5-17 présente les valeurs de hauteur de barrière pour les deux électrodes, Pt et Au,
calculées à partir des pentes P définies dans le paragraphe précédent en fonction du champ
électrique appliqué.
Hauteur de barrière effective (eV)
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.E+00
phib = 1.1
Phib = 0.95
1.E+03
2.E+03
3.E+03
4.E+03
5.E+03
6.E+03
7.E+03
E 1/2 (V/m) 1/2
Figure 5-17 : Pentes des courbes d’Arrhénius pour les deux sens d’injection
On obtient une hauteur de barrière de 1,10 eV lorsque l’injection se fait par l’électrode
supérieure en Au. Pour l’autre mode d’injection, la hauteur de barrière obtenue de 0,95 eV est
inférieure à la valeur attendue pour une électrode de Pt. En effet, le Pt présentant un travail de
sortie WM égal à 5,4 eV et le STO possédant une affinité électronique χSTO de 4,1 eV, la
hauteur de barrière devrait être WB = WM - χSTO = 1,3 eV. Cette diminution de la hauteur de
barrière peut être due à la présence de charges piégées à l’interface Pt/STO.
Notons toutefois que l’incertitude de mesure est importante, l’extraction des pentes étant
réalisée à partir de la Figure 5-16 pour laquelle on voit que les courbes ne sont pas tout à fait
linéaires. Au vu des résultats expérimentaux nous nous trouvons donc dans le bon ordre de
grandeur.
2.5. Conclusion
Globalement, la structure Pt/STO/Pt présente de meilleurs résultats que la structure
Au/STO/Pt. Les courants de fuite les plus faibles sont obtenus pour l’échantillon dont
l’électrode supérieure en Pt, a été déposée sur le STO cristallisé d’une épaisseur de 45 nm et
qui a subi le recuit de guérison :
• Inférieurs à 10 -7 A/cm² à 3 V et 25°C,
8.E+03
Esup
Einf
9.E+03
198