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

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 6 : Capacités MIM STO/BTO
Visinoiu et al. [25] ont émis deux hypothèses pour expliquer ce phénomène :
• Une différence de mécanismes de croissance entre STO et BTO,
• Une différence de stabilité morphologique de la surface en cours de croissance du fait
des énergies de surface de BTO et STO et des mobilités des atomes de Ba et Sr
différentes.
Dans notre cas, il semble possible d’attribuer ces différences à la présence d’assistance
ionique pour le dépôt du BTO et pas pour le dépôt du STO. En effet, l’assistance ionique est
mise en marche au bout d’environ une minute de dépôt du BTO, une première couche de
BTO est donc déposée avec exactement les mêmes conditions que le STO sous-jacent ; par
contre lorsque l’on passe du BTO au STO, l’assistance ionique est arrêtée exactement à la fin
du dépôt de BTO, la couche de STO croît donc ensuite dans des conditions différentes du
BTO sous-jacent.
5. Conclusion du chapitre
De nombreux auteurs ont montré l’intérêt des multicouches STO/BTO, toutefois les résultats
obtenus sont parfois contradictoires particulièrement en ce qui concerne les valeurs de
constante diélectrique.
Dans ce chapitre nous avons abordé ces multicouches en étudiant l’influence de la périodicité
des empilements. La constante diélectrique augmente lorsque l’on diminue la périodicité.
Toutefois les valeurs de constante diélectrique observées sont peu élevées (< 150) par rapport
à la littérature et seul le multicouche ayant la plus petite périodicité, (STO/BTO)5, présente de
meilleurs résultats que STO ou BTO seul. La linéarité en tension est quant à elle dégradée
lorsque la périodicité diminue. Ceci peut être intéressant dans l’optique de l’élaboration de
capacité variable : plus la linéarité sera faible, plus la gamme de capacité adressée sera large.
On observe également une augmentation du champ de claquage dans le cas des multicouches
par rapport à BTO et STO seul.
Des analyses de microscopie électronique en transmission ont permis d’observer en détails la
structure de nos empilements et particulièrement les interfaces entre couches. Ces analyses
ont révélé la présence de cavités dans les couches de STO et BTO ainsi qu’à l’interface
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