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

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 6 : Capacités MIM STO/BTO
prendre le dessus sur l’effet des interfaces alors que pour les deux autres échantillons l’effet
des contraintes est moins marqué, les épaisseurs des monocouches étant plus grandes.
3.2.2. Linéarité
Nous nous sommes également intéressés à la linéarité en tension de nos empilements
comparée à celle de STO et BTO seul. Pour comparer les différents échantillons nous avons
tracé pour chacun d’entre eux l’évolution de (Cmax-C)/Cmax, Cmax étant la capacité maximale
observée pour chaque échantillon, en fonction du champ appliqué (afin que les épaisseurs ne
rentrent pas en jeu) à partir des mesures C(V) (Figure 6-14). Les courbes ont été décalées en
champ pour passer par le point (0;0) afin de faciliter la comparaison.
(Cmax-C)/Cmax
0,25
0,15
0,05
0
-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,2
0,1
champ décalé (MV/cm)
STO
1 bicouche
2 bicouches
5 bicouches
BTO
Figure 6-14 : Linéarité en tension – Evolution du paramètre (Cmax-C)/Cmax en fonction du champ appliqué.
On observe dans un premier temps que les multicouches présentent une meilleure tenue en
tension que STO et BTO. En effet, dans le cas du STO et du BTO les mesures n’ont pas pu
être effectuées au-delà de 0,7 MV/cm sans dégradation (claquage) des capacités. Ceci est
peut-être à rapprocher de l’étude réalisée sur l’influence de l’épaisseur de diélectrique
présentée dans le chapitre 5 §1. On a en effet montré que le fait de diminuer l’épaisseur de
diélectrique permettait d’améliorer les propriétés électriques. Les multicouches peuvent être
considérés comme des ensembles de couches de faible épaisseur présentant chacune de
meilleures propriétés en terme de champ de claquage et de perte qu’une couche épaisse de
BTO ou STO seule.
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