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

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 6 : Capacités MIM STO/BTO
Où fM est la fraction volumique de la phase M et fC, celle de la phase C. Au vu des profils de
densité on peut considérer que fC est égal à 30%.
On peut alors calculer εM à partir de l’équation 6-2, connaissant les fractions volumiques fC et
fM et les constantes diélectriques εT et εC. On obtient εM ≈ 190.
Ainsi, en l’absence de cavité, on aurait pu obtenir un multicouche (STO/BTO)2 présentant une
constante diélectrique (εr = 190) supérieure à celles de STO (εr = 125) et de BTO (εr = 120).
Des analyses MET haute résolution ont également permis de mesurer les distances entre plans
atomiques dans le STO et le BTO. Quelle que soit la périodicité des empilements, ces
distances sont de 2,75 ± 0,01 Å dans le STO et 2,85 ± 0,01 Å dans le BTO, il ne semble donc
pas y avoir d’évolution de la déformation dans le BTO lorsque la périodicité diminue pouvant
expliquer l’augmentation de la constante diélectrique dans le multicouche composé de cinq
bicouches. Les épaisseurs de chaque couche sont peut-être encore trop grandes (de l’ordre de
20 nm dans (STO/BTO)5) pour observer ce phénomène et les cavités présentes en grand
nombre permettent peut-être de relaxer les contraintes dans les couches.
4.3.2. Interfaces
Nous avons vu sur les échantillons amorphes que le STO à l’interface STO/Pt semblait moins
dense que dans le reste des couches. On retrouve le même phénomène dans le cas des
échantillons cristallisés comme le montre la Figure 6-22.
Cavités
Figure 6-22 : Observation MET en champ clair d’un empilement (STO/BTO)/Pt.
STO
Pt
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