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

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Annexes
La tension de sortie du pont diviseur de courant (R1, R2) qui correspond à Vx est donc
proportionnelle à la tension VBTO aux bornes du BTO. La tension aux bornes du BTO a alors
pour expression :
⎛ R1
⎞
VBTO = ⎜
⎜1
+ ⋅Vx
R ⎟
Équation A5-4
⎝ 2 ⎠
r r
D’autre part, D = ε ⋅ E , pour les ferroélectriques, la contribution du champ électrique est
négligeable par rapport à celle de la polarisation. On obtient :
q
P ≈ D = σ =
Équation A5-5
S
Où s est la charge surfacique et S, la surface de l’électrode supérieure de la capacité BTO. En
combinant les équations A5-1 et A5-5, on obtient l’expression A5-6 de la polarisation :
P
C
= 0
⋅V
S
y
Équation A5-6
Le tracé de la courbe P = f(E) est obtenu sur l’oscilloscope en observant la tension Vx
proportionnelle à VBTO et donc au champ électrique E et la tension Vy proportionnelle à P.
L’amplificateur opérationnel est monté en suiveur et présente une grande impédance d’entrée
(> 10 12 Ω) afin de supprimer l’influence e l’impédance d’entrée de l’oscilloscope qui est de
1 MΩ. La résistance R0 permet de compenser dans certains cas les pertes diélectriques du
BTO et d’avoir une plus grande stabilisation du cycle d’hystérésis. Le pont diviseur est utilisé
pour diminuer la tension d’entrée sur l’oscilloscope (limité à 20 V).
Le banc de mesure ferroélectrique basé sur le montage Tower-Sawyer se compose :
• D’un boîtier contenant le montage Tower-Sawyer et un transformateur permettant
l’alimentation de l’amplificateur opérationnel,
• D’un générateur basses fréquences,
• D’un oscilloscope,
D’un testeur sous pointes permettant la connexion de la capacité MIM BTO.
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