Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...
Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...
Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007<br />
Chapitre 2 : Elaboration <strong>de</strong> films <strong>minces</strong> <strong>de</strong> STO et BTO<br />
cas du STO, et peuv<strong>en</strong>t varier d’un ordre <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>ur : la valeur la moins élevée est égale <strong>à</strong><br />
100 [53] alors que la plus élevée dépasse 1000. En effet, Nakazawa et al. [54] ont obt<strong>en</strong>u une<br />
constante diélectrique <strong>de</strong> 1040 pour une couche <strong>de</strong> BTO déposée par MOCVD sur Pt.<br />
Contrairem<strong>en</strong>t au STO, on trouve peu d’étu<strong>de</strong>s concernant l’influ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> l’épaisseur <strong>de</strong> BTO<br />
sur la constante diélectrique. Hsi et al. [59] ont montré que la diminution <strong>de</strong> l’épaisseur est<br />
néfaste <strong>à</strong> la constante diélectrique du BTO. Ils attribu<strong>en</strong>t ce résultat <strong>à</strong> la diminution <strong>de</strong> la taille<br />
<strong>de</strong>s cristallites. Les courants <strong>de</strong> fuite sont égalem<strong>en</strong>t accrus pour les <strong>couches</strong> plus fines.<br />
Les pertes sont <strong>en</strong> général plus faibles pour le BTO que pour le STO. La plupart <strong>de</strong>s étu<strong>de</strong>s<br />
prés<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s résultats <strong>de</strong> pertes <strong>en</strong> courant continu. Les valeurs <strong>de</strong> tan δ sont très souv<strong>en</strong>t<br />
inférieures <strong>à</strong> 5%. En terme <strong>de</strong> courants <strong>de</strong> fuite, les meilleurs résultats sur BTO sont obt<strong>en</strong>us<br />
par Hsi et al. [59] avec une <strong>de</strong>nsité <strong>de</strong> courant inférieure <strong>à</strong> 10 -9 A/cm² <strong>à</strong> 5V mais les valeurs <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsité sont <strong>en</strong> général <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 10 -7 A/cm² <strong>à</strong> 5 V.<br />
Qu’il s’agisse <strong>de</strong>s <strong>couches</strong> <strong>de</strong> STO ou <strong>de</strong> BTO, il ne semble pas qu’il y ait <strong>de</strong> différ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong><br />
valeur <strong>de</strong> constante diélectrique selon que le dépôt est réalisé par voie chimique ou par voie<br />
physique.<br />
En général, lorsque la température d’élaboration (dépôt ou recuit) augm<strong>en</strong>te, la constante<br />
diélectrique augm<strong>en</strong>te égalem<strong>en</strong>t [46,47,51,57]. Ceci s’explique par une amélioration <strong>de</strong> la<br />
cristallinité <strong>de</strong>s <strong>couches</strong> avec la température. Une meilleure cristallisation permet égalem<strong>en</strong>t<br />
<strong>de</strong> diminuer les courants <strong>de</strong> fuite dans certains cas [51,53]. Toutefois, <strong>de</strong>s températures trop<br />
élevées peuv<strong>en</strong>t parfois dégra<strong>de</strong>r le film (apparition <strong>de</strong> fissures) ainsi que ses propriétés<br />
électriques [52].<br />
La littérature fournit très peu <strong>de</strong> données <strong>en</strong> ce qui concerne les t<strong>en</strong>sions <strong>de</strong> claquage. Seules<br />
quelques publications concernant le BTO r<strong>en</strong>seign<strong>en</strong>t sur ce point :<br />
• Jia et al. [57] donn<strong>en</strong>t un champ <strong>de</strong> claquage <strong>de</strong> 0,7 MV/cm pour une capacité MIM<br />
Pd/BTO/Pd,<br />
• Roy et al. [61] fourniss<strong>en</strong>t un champ <strong>de</strong> claquage <strong>de</strong> 0,5 MV/cm pour une capacité<br />
MIM Au/BTO(330nm)/Pt.<br />
60