Synthèse par MOCVD de couches minces, d'hétérostructures et de superréseaux d'oxydes ferroélectriques et supraconducteurs

• Auteur / Autrice : Johannes Lindner
• Direction : Francois Weiss
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Domaines interdisciplinaires

Sciences de materiaux. Rhelogie

Etude experimentale

Couche mince

Methode mocvd

Croissance cristalline en phase vapeur

Injection

Couche epitaxique

Texture

Diffraction rx

Rayonnement synchrotron

Multicouche

Superreseau

Heterojonction

Materiau ferroelectrique

Compose quaternaire

Baryum titanate

Strontium titanate

Substrat

Constante dielectrique

Interface solide solide

Supraconducteur haute temperature

Yttrium oxyde

Baryum oxyde

Cuivre oxyde

Ba o sr ti

Yba2cu3o7x

Ba cu o y

Substrat laalo 3

Résumé

Le premier objectif de ce travail a ete de synthetiser des films des titanates de ba et de sr (bst) par mocvd a injection sur differents supports. Des films minces de bst epitaxiaux et sans orientation secondaire ont ete obtenus. La qualite des depots est comparable a celle des meilleures couches minces presentees dans la litterature. L'etude des proprietes dielectriques a revele que les couches minces de bst se comportent selon la loi de curie-weiss et que les valeurs de la constante dielectrique des depots atteignent l'etat de l'art. Des multicouches de titanate de ba (bto) et de sr (sto) ont ete realisees pour la premiere fois par mocvd. L'etude de diffraction x a grands angles (en utilisant la radiation synchrotron) a notamment mis en evidence la tres bonne qualite des empilements puisqu'il est possible de visualiser jusqu'a sept pics satellites. L'etude de diffraction x a petits angles a revele que la rugosite d'interface des multicouches est faible. Une etude en xps a permis d'etablir un profil de concentration des especes en profondeur dans les multicouches et de prouver que la composition des multicouches de bto / sto est stoechiometrique avec un rapport (ba + sr) : ti : o egal a 1 : 1 : 3. Les mesures de la constante dielectrique des films en fonction de la temperature montre que la constante dielectrique varie tres peu avec la temperature. Des heterostructures de supraconducteur yba 2cu 3o 7 x / sto / laaio 3 ont ete deposees dans le but de realiser des filtres accordables. Des couches epitaxiales de yba 2cu 3o 7 x ont ete obtenues sur sto//laalo 3. Du point de vue des proprietes supraconductrices, les heterostructures deposees ont des temperatures critiques de 92k.