Depots de couches minces de metaux refractaires et de zirconates titanates de plomb (pzt) par pulverisation par faisceau d'ions : etude des mecanismes reactionnels et interfaces

par Abdelhamid Benhocine

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Bouchier.

Soutenue en 1994

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Le travail presente dans cette these porte sur les contacts metaux refractaires sur silicium et les couches minces de zirconates titanates de plomb (pzt), elabores par pulverisation par faisceau d'ions dans un bati ultravide. Les modes de croissance des films metalliques ainsi que la stabilite thermique ont ete suivis par des analyses auger in situ. Pour le couple w/si, le mode de croissance est tres affecte par l'energie des ions argon incidents et la presence d'un oxyde de silicium a l'interface. Nous avons mis en evidence l'influence de la presence des impuretes a l'interface sur la stabilite thermique de ce contact. Des films de wnx (0,5x1) sont deposes a temperature ambiante sur substrats de silicium. Ces films sont denses, amorphes et de faible resistivite. Le mode de croissance est etudie en fonction de l'energie des ions azote. Le depot des films de wn conduit a une nitruration importante du substrat et un contact stable jusqu'a 700c. Cette nitruration peut expliquer les proprietes des diodes schottky preparees a faible energie de depot. Pour des energies elevees, nous pouvons attribuer les caracteristiques electriques observees au dommage d'irradiation ou la possible implantation des atomes d'azote. Les films de pzt sont deposes par pulverisation reactive d'une cible metallique. L'analyse de la composition est effectuee sur trois cibles. En fonction de la cible choisie la teneur en plomb peut etre fixee entre 45% et 58% de cations. Quand la temperature de depot est augmentee, l'evaporation du plomb est negligeable quand il est present en exces a l'origine. Ce phenomene est associe au deficit en oxygene incorpore. Les mecanismes de production de l'oxygene depuis la cible sont discutes en s'appuyant sur des simulations numeriques et les analyses par aes et sims. L'analyse de la structure des couches de pzt deposees sur des substrats de silicium a differentes temperatures allant jusqu'a 600c, montre la formation de la phase pyrochlore. La phase perovskite est obtenue sur un substrat de ybacuo apres un recuit classique a 700c sous atmosphere d'oxygene

  • Titre traduit

    Thin film deposition of refractory metals and lead zirconates titanates (pzt) using ion beam sputtering: study of interfaces and reactional mechanisms


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  • Détails : 203 P.
  • Annexes : 136 REF.

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