Dissertations / Theses: 'Couches minces ferroélectriques – Propriétés électroniques'

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Aoujgal, Ahmed. "Etude des propriétés physico-chimiques et électroniques de matériaux ferroélectriques sous forme de céramiques et de films minces en vue d'applications radiofréquences et microondes." Littoral, 2010. http://www.theses.fr/2010DUNK0285.

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Abstract:

L’objectif du présent travail est de concevoir, réaliser et optimiser des matériaux accordables pour des applications en électronique à hautes fréquences. Le composant le plus simple permettant de mettre à profit cette étude est le condensateur accordable avec une tension continue qui peut être ensuite intégrée dans des dispositifs microondes accordables ou reconfigurables. Le condensteur peut être en couches minces ou en céramique. Pour réaliser de tels composants, on doit utiliser des matériaux présentant de faible pertes diélectriques, une permitivité élevée, une accordabilité importante et une bonne stabilité de la fréquence de résonance avec la température. Pour cela, nous avons mené une étude sur des matériaux ferroélectriques classiques et relaxeurs afin, d’une part d’optimiser les conditions de synthèse, et d’autre part d’améliorer leurs propriétés électriques pour des applications radiofréquences et microondes. Nous avons étudié des matériaux ferroélectriques de phase pérovskite. Il s’agit du titane de baryum et de strontium (BST) qui est un ferroélectrique classique, du titane de baryum et de zircone (BZT) qui selon sa composition peut être classique ou relaxeur et des dérivées du BZT obtenues par substitution au niveau des sites pérovskites a et b respectivement par du bismuth et par du zinc-niobium. Nous avons aussi synthétisé et caractérisé des matériaux de phase pyrochlore de formule Bi1. 5ZnNb1. 5O7. Ces études vont de l’élaboration de tous ces matériaux sous forme de céramiques et de couches minces, suivies de caractérisations physico-chimiques, structurales, diélectriques et ferroélectriques dans une large gamme de fréquences et de températures
The main objective of this work is to design, implement and optimize tunable materials for electronic applications at high frequencies. The easiest component to build on this study is the tunable capacitor with a voltage which can then be integrated into microwave devices such as tunable or reconfigurable resonators, filters, antennas. . . Etc. The capacitor can be either thin film or ceramic-based. To produce such components we must use materials which must have low dielectric loss, high dielectric permittivity, high tunability and stability of the resonant frequency of the capacitor with the temperature. For this, we conducted a detailed study of classical and relaxor ferroelectric materials in order, firstly to optimize the synthesis conditions, and secondly to improve their electrical properties for radiofrequencies and microwave applications. We have studied ferroelectric materials with perovskite phase, namely barium titanate strontium (BST) which is a classical ferroelectric and barium zirconium (BZT) which according to its composition can be a classical ferroelectric or relaxor ferroelectric and the derivatives of BaZr0. 1Ti0. 9O3 obtained by substituting bismuth and zinc-niobium respectively at A and B sites of the perovskite phase. We also synthesized and characterized the pyrochlore phase materials of bismuth zinc niobate, with composition of Bi1. 5ZnNb1. 5O7. The studies we have done range from the development of these materials in the form of ceramics and thin films, followed by characterizations to determine their physico-chemical properties, structural dielectric and ferroelectric in a range wide of frequencies and temperature

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Bruyer, Emilie. "Propriétés structurales, électroniques et ferroélectriques de systèmes Ln₂Ti₂O₇ (Ln=lanthanides) et d'hétérostructures SrTiO₃ / BiFeO₃." Thesis, Artois, 2012. http://www.theses.fr/2012ARTO0401/document.

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Abstract:

Ce manuscrit est consacré à l’analyse théorique et expérimentale d’oxydes Ln2Ti2O7 (Ln = La, Nd, Sm, Gd) et BiFeO3.Les propriétés physiques de La2Ti2O7 et Nd2Ti2O7 ont été investiguées au moyen de calculs ab initio, confirmant ainsi leur ferroélectricité. D’autres oxydes de la famille Ln2Ti2O7, Sm2Ti2O7 et Gd2Ti2O7, ont ensuite été étudiés selon les mêmes méthodes théoriques. Nos calculs ont révélé une meilleure amplitude de polarisation pour ces composés par rapport au La2Ti2O7 et au Nd2Ti2O7. La deuxième partie de ce travail est consacrée aux propriétés structurales, électroniques et ferroélectriques du BiFeO3. L’évolution de ses propriétés lorsqu’il est soumis à une contrainte épitaxiale ont été investiguées au moyen de calculs ab-initio et de mesures en microscopie à champ proche réalisées sur des couches minces déposées sur un substrat de SrTiO3(001). Nos résultats mettent en évidence une modification de la structure interne du matériau sous effet de contrainte, qui se traduit par une réorientation progressive de la polarisation spontanée suivant la direction [001]. Notre étude s’est ensuite tournée vers l’élaboration et l’analyse des propriétés structurales et ferroélectriques de superréseaux (SrTiO3)n(BiFeO3)m. Nos calculs ont mis en évidence que la contrainte épitaxiale imposée au superréseau offrait un contrôle accru des propriétés du BiFeO3 par rapport à son comportement lorsqu’il est déposé seul en couches minces. Les analyses en microscopie à champ proche ont montré une réduction de la tension coercitive de tels films par rapport à celle mesurée sur des bicouches SrTiO3/BiFeO3 ou sur une couche mince de BiFeO3
In this work, first-principles calculations and experimental measurements have been done in order to investiguate the structural, electroniq and ferroelectric properties of Ln2Ti2O7 (Ln = La, Nd, Sm, Gd) and BiFeO3 oxydes. Calculations on La2Ti2O7 and Nd2Ti2O7 confirmed their ferroelectricity. Other oxydes belonging to the Ln2Ti2O7 family have also been investigated. The results showed an enhancement of the spontaneous polarization within these compounds compared to that of La2Ti2O7 and Nd2Ti2O7. The second part of this work is related to the structural and ferroelectric properties of bismuth ferrite BiFeO3. The evolution of its properties when undergoing an epitaxial strain have been investigated by ab initio calculations and piezoresponse force microscopy measurements on thin films deposited on a (001)-SrTiO3 substrate. Our results showed a modification of the inner structure of BiFeO3 under stain, leading to a continuous reorientation of the spontaneous polarization vector towards [001]. The third part of our study consists in the computational design and synthesis of (SrTiO3)n(BiFeO3)m superlattices. Our calculations showed that epitaxial strain imposed to the superlattice brings a further control of physical properties of BiFeO3 as compared with its behaviour when deposited alone in a thin film. PFM analysis showed a decrease of the coercive field for STO/LNO/(STO)n(BFO)m superlattices as compared with those measured on STO/BFO bi-layers and on BiFeO3 thin films

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Leclerc, Gérald. "Etude et caractérisations de films minces de PLZT orientés : influence de la composition sur les propriétés ferroélectriques." Caen, 2006. http://www.theses.fr/2006CAEN2010.

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Abstract:

Cette thèse concerne la fabrication de couches minces à très haute constante diélectrique sur substrat Si/Pt et l’étude des corrélations entre leurs propriétés structurales et électriques. Le travail porte sur la famille de composés Pb1-3x/2LaxZryTi1-yO3 (PLZT) dont les caractéristiques diélectriques sont favorables à d’éventuelles applications (condensateurs). Le choix du substrat s’est porté sur Si/SiO2/TiO2/Pt(111). L’optimisation de la procédure de dépôt a constitué une première étape dans le travail de thèse. Les films possèdent une orientation cristallographique <111> privilégiée à condition de déposer au préalable une fine couche d’adaptation de TiO2. L’influence des paramètres de dépôts, de l’épaisseur et de l’orientation des films a été analysée sur les caractéristiques électriques et microstructurales des films. La pulvérisation cathodique multicible autorisant une grande souplesse dans le choix de la composition du PLZT, une étude complète des variations des rapports Zr/Ti et La/Pb a été menée, afin d’atteindre les compositions où les constantes diélectriques sont les plus élevées. Des permittivités de 2100 ainsi que des densités de capacité de 72nF/mm² ont été obtenues pour la composition PLZT 22/28/72. A partir de ces résultats, un diagramme de phase a été partiellement établi. Enfin, des dépôts de PLZT sur des substrats monocristallins LaAlO3/Pt et MgO/Pt montrent que les propriétés du matériau peuvent être fortement modifiées. Suivant la composition, des polarisations de 47µC/cm² ou bien des permittivités de 3300 ont ainsi été mesurées. Ces résultats, comparés aux films sur Si/Pt, sont expliqués par une configuration différente des domaines ferroélectriques
This thesis deals with the elaboration of <111>-oriented PLZT thin films and with the characterizations of their structural and electrical properties. Materials such as (Pb,La) (Zr,Ti)O3 (PLZT) are also attractive because the modulation of the ferroelectric properties may be achieved by changing the amount of La dopant or by varying the Zr/Ti ratio. Thin films were deposited on Si-based substrate covered with <111> Pt. An ultra thin TiO2 layer is deposited prior to PLZT in order to obtain predominant <111> orientation. In a first step, experimental process was optimized by studying the influence of key deposition parameters, film thickness and orientation on the electrical and microstructural properties of these films. A RF multi-target sputtering technique was used and allowed the study of the whole PLZT phase diagram. The main objective is to reach high dielectric permittivity. Dielectric constant of 2100 and capacitance density of 72nF/mm² were obtained with the composition PLZT 22/28/72. To investigate the role of the substrate, PLZT films were also deposited on monocristalline-based substrates (LaAlO3/Pt and MgO/Pt). Strong modifications of thin film properties were obtained, polarisation of 47µC/cm² and permittivity of 3300 were measured depending of the chosen composition. Compared to Si/Pt substrate, such behaviour may be explained by a different configuration of the ferroelectric domain related to the epitaxial strain

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Leroy, Floriane. "Etude des propriétés électro-optiques des couches minces de Ba1-xSrxTiO3 pour la modulation optique." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749716.

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Abstract:

Le développement de nouveaux matériaux est essentiel dans la réalisation de capteurs de petites dimensions et pour les composants micro-nano-optoélectroniques. Les matériaux à base d'oxydes en sont de bons candidats. Ce travail de thèse a concerné la synthèse de matériaux ferroélectriques tels le BaTiO3 (BTO) et le Ba1-xSrxTiO3 (BST), associés à des électrodes inférieures et supérieures en oxyde d'indium-d'étain (ITO), tous déposés par pulvérisation cathodique RF (radio fréquence). Nous nous sommes concentrés sur la relation existante entre les propriétés optiques et électro-optiques de guide d'ondes et l'orientation cristalline, la couche d'interface ainsi que la nature du substrat. Après la caractérisation des propriétés structurales, nous avons évalué les propriétés optiques de ces matériaux par la technique du couplage par prisme pour une gamme de longueurs d'ondes de l'UV au proche IR. Les résultats ont montré un bon confinement de la lumière dans le film, avec des pertes planaires de propagation optique de l'ordre de 3 dB/cm aux longueurs d'onde télécoms, résultats à l'état de l'art pour ces matériaux.Cette méthode de couplage optique a permis de mettre en évidence les propriétés électro-optiques du BTO et du BST dans cette même gamme de longueurs d'onde et pour les deux polarisations optiques, à partir de la variation des spectres de réflectivité. Si le BTO a montré un coefficient r33 de 23 pm/V aux longueurs d'onde télécoms, nous avons mesuré autour de 19 pm/V pour le BST(70/30).

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Lacroix, Carine. "Etude des mélanges de polymères semi-conducteur / ferroélectrique en films minces : application en électronique organique." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0315/document.

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Abstract:

Au cours de ces travaux de thèse, la mésostructure et le comportement électrique/photoélectrique de mélanges de polymères semi-conducteur et ferroélectrique en films minces ont été étudiés pour des applications en électronique organique. Les propriétés de semi-conduction du P3HT et de ferroélectricité du P(VDF-TrFe) ont été associées au sein d’une même couche active. Il a été observé que le développement d’une morphologie de la couche active en film mince présentant des domaines bi-continus permet de conserver les propriétés intrinsèques des deux matériaux. Des dispositifs de type stockage d’informations ont été réalisés à partir de la couche active composée de 10 % P3HT – 90 % P(VDF-TrFe) et la modulation des propriétés d’injection des dispositifs par le champ ferroélectrique a été étudiée. Des cellules photovoltaïques ont également été réalisées à partir de cette couche active qui présente des propriétés optoélectroniques qui varient selon l’état de polarisation du P(VDF-TrFe). L’influence du champ ferroélectrique sur l’efficacité de la photogénération de charges du P3HT et la modulation du photocourant par l’état de polarisation du P(VDF-TrFe) ont ainsi été déterminées
In this thesis, the mesostructure and the electric/photoelectric behavior of ferroelectric/semi-conductor polymer blends in thin films have been studied for organic electronic applications. The semi-conductivity property of P3HT was associated with the ferroelectricity of P(VDF-TrFe) in one active layer. It has been observed that the intrinsic properties of both materials remained with the bi-continous morphology of these thin films. Memory devices were fabricated based on the 10 % P3HT – 90 % P(VDF-TrFe) active layer and the modulation of the injection properties by the ferroelectric field has been studied. We have also demonstrated that the P3HT/P(VDF-TrFe) thin films exhibit optoelectronic properties which depend on the polarization state of P(VDF-TrFe). The influence of the ferroelectric field on the photogeneration of charges of P3HT and the variation of the photocurrent with the polarization state of P(VDF-TrFe) were determined

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Chmielowski, Radoslaw. "Bicouche oxyde ferroélectrique / oxyde conducteur Bi3. 25La0. 75Ti3O12 / Sr4Ru2O9 : élaboration par ablation laser, caractérisations structurales et propriétés électrique." Toulon, 2007. http://www.theses.fr/2007TOUL0007.

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Abstract:

Des bicouches oxyde ferroélectrique / oxyde conducteur, Bi3. 25La0. 75Ti3O12 (BLT) / Sr4Ru2O9 / Si[100] ont été élaborées par ablation laser et caractérisées du point de vue structural (microscopies électroniques, diffraction de rayons X), ainsi que des propriétés électriques (spectroscopie d’impédance et Van der Pauw). L’obtention de Sr4Ru2O9 sous forme de film constitue une première. Nous avons montré que Sr4Ru2O9 est un oxyde conducteur à haute température, alors qu’il présente un comportement semi conducteur à basse température. Concernant les couches de BLT, la polarisation est en dehors du plan pour les couches minces et parallèle au plan dans les couches épaisses qui présentent une orientation préférentielle (00). Une couche intermédiaire à base de SrTiO3 a été mise en évidence par microscopie électronique entre le substrat oxyde Sr4Ru2O9 et la couche de BLT. Elle se forme au détriment du matériau ferroélectrique
Bilayers ferroelectric oxide / conductive oxide, Bi3. 25La0. 75Ti3O12 (BLT) / Sr4Ru2O9 / Si[100] were elaborated by pulsed laser deposition. Structural characterizations were done by electron microscopy and X-ray diffraction; electrical properties were measured by impedance spectroscopy and Van der Pauw’s method. It is the first time that Sr4Ru2O9 is elaborated as thin films. We have shown that Sr4Ru2O9 is a conductive oxide at high temperature and has a semiconductor behavior at low temperature. The BLT thin films have polarization out of the substrate plane. Thick films of the BLT have polarization in the plane, which corresponds to a preferential orientation (00l). An intermediate layer, based on SrTiO3, between the substrate oxide Sr4Ru2O9 and the layer of BLT, was highlighted by electron microscopy. This phase grows at the cost of the ferroelectric material

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Henning, Xavier. "Optoelectronic properties of Bi2FeCrO6 ferroelectric thin films." Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAE009.

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Abstract:

Ce travail de thèse a consisté à approfondir la compréhension des propriétés optoélectroniques de films minces ferroélectriques prometteurs à base de Bi2FeCrO6 (BFCO). Pour ce faire, des caractérisations locales ont été réalisées conjointement avec des caractérisations macroscopiques. Une attention particulière a été portée à l’influence des lacunes d’oxygènes sur les propriétés photovoltaïques ferroélectriques. Les films minces de BFCO apparaissent systématiquement comme des semi-conducteurs de type « p », en raison des lacunes de Bi, Fe et Cr. Ces films forment alors une jonction p-n avec un substrat de Nb:SrTiO3, et une jonction Schottky à faible barrière avec un substrat de La2/3Sr1/3MnO3. Pour une géométrie d’électrodes hors plan, le comportement photovoltaïque de ces échantillons semble dominé par leur jonction respective. De plus, la direction de la polarisation ferroélectrique modifierait la structure électronique à l’interface, favorisant une plus grande conductivité et une génération de courant photovoltaïque plus importante pour une polarisation « up ». Par ailleurs, l’introduction de niveaux électroniques donneurs dans le band-gap par les lacunes d’oxygènes diminuerait fortement le caractère « p » des couches de BFCO, réduisant significativement la conductivité. Cela augmenterait également considérablement le taux de recombinaison des porteurs de charges générés par effet photovoltaïque et réduirait grandement leur mobilité. Une différence de conductivité et de courant photovoltaïque pouvant atteindre plusieurs ordres de grandeur a ainsi été observée pour une plus faible concentration en lacunes d’oxygènes. La direction de la polarisation ferroélectrique et la concentration en lacunes d’oxygènes apparaissent comme deux paramètres fondamentaux régissant les propriétés optoélectroniques des couches minces de BFCO
The aim of this thesis was to gain a better understanding of the optoelectronic properties of promising Bi2FeCrO6 (BFCO)-based ferroelectric thin films. To achieve this, local characterizations were carried out in conjunction with macroscopic characterizations. Particular attention was paid to the influence of oxygen vacancies on photovoltaic and ferroelectric properties.BFCO thin films systematically appear as p-type semiconductors, due to Bi, Fe and Cr vacancies, forming a pn junction with a Nb:SrTiO3 substrate and a low-barrier Schottky junction with a La2/3Sr1/3MnO3 substrate. For an out-of-plane electrode geometry, the photovoltaic behavior of these samples appears to be dominated by their respective junction. In addition, the direction of the ferroelectric polarization would modify the electronic structure at the interface, favouring a greater conductivity and a higher photovoltaic current generation for an “up” polarization state. In addition, the introduction of donor electronic levels into the band-gap by the oxygen vacancies would greatly reduce the “p”-type character of the BFCO layers, significantly reducing conductivity. This would also considerably increase the rate of recombination of chare carriers generated by the photovoltaic effect and greatly reduce their mobility. A difference in conductivity and photovoltaic current of up to several orders of magnitude was observed for a lower concentration of oxygen vacancies.The direction of the ferroelectric polarization and the concentration of oxygen vacancies appear to be two fundamental parameters governing the optoelectronic properties of BFCO thin films

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Tournier, Jérôme. "Modélisation des propriétés ferroélectriques des films minces." Valenciennes, 2002. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/1db16358-e4e3-4379-9a92-412beacdbd13.

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Abstract:

Ce travail expose un modèle permettant de décrire les propriétés ferroélectriques des films minces. Les résultats obtenus sont appliqués à des films de titano-zirconate de plomb (PZT). Le modèle est basé sur la théorie de Landau et utilise la technique de résolution par différences finies. Les différentes hypothèses étudiées sont relatives à l'écriture de l'équation de Poisson. Elles supposent d'une part la prise en compte de charge de polarisation et d'autre part une permittivité diélectrique non uniforme dans le film. Associée à des conditions aux limites judicieuses de la polarisation au niveau des électrodes, cette dernière hypothèse permet alors de simuler l'influence de l'épaisseur des films sur les propriétés ferroélectriques. Une approche bi-dimensionnelle, consistant à prendre en compte une électrode de dimension limitée (c'est-à-dire ne couvrant pas la totalité de la surface du film) a alors été entreprise
This work describes a numerical model that is used to explain ferroelectric thin films properties, and particularly PZT thin films ones. Our model is based on the Landau theory and uses the technique of finite differences. Many options are studied, each one based on the way the Poisson's equation is written. One of them supposed the presence of polarization's charges, and another supposed that the permittivity is not uniform in the film. With this last hypothesis, and if we take good limit's conditions of the polarization on the electrodes interfaces, the model can explain the influence of thickness's films on ferroelectric properties. A two-dimensional approach, which consists in limiting the electrode size by considering that the electrode does not cover the whole film's surface, has been carried out

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Fillon, Raphaël. "Etude des propriétés électroniques de couches minces de CZTSSe." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI049/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse ont pour but d'étudier les propriétés électroniques de cellules photovoltaïques à base de couches minces de CZTSSe. L'objectif principal est d'identifier les défauts cristallographiques et de déterminer leur influence sur le fonctionnement des cellules solaires afin de mettre en oeuvre des stratégies de synthèse du CZTSSe pour le rendre compétitif par rapport aux autres matériaux en couches minces du photovoltaïque. La première phase du travail a consisté à élaborer le matériau et à l?intégrer dans une cellule solaire. Le CZTSSe est synthétisé par un procédé en deux étapes: le dépôt des précurseurs sous vide suivi d'un recuit sous atmosphère de sélénium. La deuxième phase du travail a concerné la caractérisation électrique des cellules sous obscurité. Pour cela des mesures de capacité en fonction de la tension et des mesures d'admittance sont effectuées en température. Les interprétations brutes des mesures sont menées en assimilant la cellule à une jonction n+p. Ce modèle s'avère insuffisant pour expliquer complètement les mesures expérimentales, ce qui nous a conduit, dans une troisième phase à une analyse plus détaillée. Pour cela, un calcul de l'admittance à partir des équations de base des semi-conducteurs a été développé. De cette manière, il est possible de sélectionner les contributions au signal qui sont incorporées au modèle. Initialement seule la contribution des défauts est intégrée. La prise en compte de fluctuations de potentiel améliore l'ajustement entre les données expérimentales et calculées. Toutefois une troisième composante doit être incluse pour rendre compte de la réponse diélectrique du CZTSSe. Cette composante à l'origine d'une variation en puissance de la conductivité avec la fréquence est caractéristique d'un mécanisme de hopping. L'incorporation de cette contribution dans la modélisation de l'admittance met en évidence que la conductivité dans le CZTSSe est due à un transport par états localisés, expliquant ainsi sa faible valeur
This PhD work aims at studying the electronic properties of thin films CZTSSe solar cells. The final purpose is to identify crystallographic defects and determine their influence on the solar cells behavior in order to improve the efficiency and make CZTSSe competitive with other thin film technologies. The first part of the work deals with the fabrication of the CZTSSe thin films and solar cells. CZTSSe is synthetized using a two step process : vacuum deposition of precursors followed by an annealing under selenium atmosphere. The second part of the PhD work is the electrical characterization of the cells in the dark. Capacitance versus voltage measurements and admittance measurements are carried out at different temperatures. The results cannot be fully explained by usual models. As a consequence, further analysis has been conducted in a third part. Admittance has been calculated based on the classical equations that describe charge carriers in semi-conductor. The first interpretation only takes into account the contribution of defects. When the influence of potential fluctuations is added to the model, the adjustment between experimental measurements and calculated data is improved. However, a third component has to be included to fit the CZTSSe dielectric response. This component, causing a power variation of the conductivity with frequency is related to hopping mechanism. Adding this contribution to the admittance calculation allows to show that the CZTSSe conductivity is dominated by a localized states transport and can explain the low conductivity value

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Boukhicha, Mohamed. "Propriétés électroniques et vibrationnelles de couches ultra-minces de MoS2." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066234.

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Abstract:

Ce travail présente l'étude les propriétés vibrationnelles et électroniques de couches ultra-minces de MoS2. Les échantillons sont fabriqués par la technique de collage anodique sur un substrat de verre. Différentes techniques de microscopie en champ proche ont été effectuées pour la caractérisation des couches ultra-minces de MoS2. La spectroscopie Raman nous a permis d'étudier les propriétés vibrationnelles du MoS2. Des calculs théoriques (DFT) ont été développés pour l'interprétation des résultats. Nous présentons des mesures des modes de vibration simple phonon et leur intérêt à la détermination de nombre de couches, nous avons également mis en évidence les modes de vibration multiphonon ainsi que les modes de résonance Raman. Nous nous sommes également intéressés à l'étude des modes de vibration à très faible fréquence de vibration. Les effets d'anharmonicité du mode de compression se sont montrés importants dans les nanocouches ce qui pourra limiter le transport thermique dans les nanostructures. L'étude des propriétés de transport a permis de mettre évidence la transition métal/isolant et d'étudier les effets de la correction quantique à la conductivité électronique
Two-dimensional (2D) materials are a new class of materials with interesting physical properties and applications such as nanoelectronics and photonics. In this work, we have investigated the vibrational and electronic properties of mono and few layer MoS2. Nano-layers were fabricated by anodic bonding technique on glass substrate providing high quality samples. Different characterizations were carried out using near field scanning microscopy under ambient conditions. We also have measured phonons in single layer, few layers and bulk MoS2 using single and multiple phonon Raman scattering and off and on resonance conditions. In addition, we have detailed primary and secondary shearing and compression modes in MoS2. We found out that compression modes represent an overriding optical phonon contribution to the intrinsic thermal conductivity of MoS2 flakes, a crucial aspect of any use of these in future nano or microelectronic devices. Raman measurements were therefore supported by the DFT calculations. Transport measurements brighten up the high levels of doping achieved in anodic bonding devices, and enable the observation of a metal/insulator transition. Magnetoresistance measurements provide evidence of the weak localization effect in MoS2 nanolayers

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Cima, Lionel. "Caractérisation et modélisation des couches minces de céramiques ferroélécriques." Cachan, Ecole normale supérieure, 2002. http://www.theses.fr/2002DENS0033.

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Nadji, Bécharia. "Etude des proriétés électroniques de couches ultra minces de silice anodique : influence de la température de recuit." Grenoble 1, 1990. http://www.theses.fr/1990GRE10008.

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Abstract:

Des couches ultra-minces de silice ont ete preparees par oxydation anodique du silicium dans l'eau pure, a temperature ambiante. Des capacites mos mettant en jeu de tels oxydes ont ete realisees en utilisant les techniques conventionnelles de la microelectronique. Afin d'etudier les proprietes de ces structures et l'influence de la temperature de recuit, nous avons utilise les differentes techniques de caracterisation telles que l'analyse des courbes c(v) quasi statique ou la methode de la conductance. Les resultats obtenus montrent de facon convaincante que l'oxydation anodique permet d'obtenir des oxydes minces ayant de bonnes proprietes electriques a partir de 600#oc. Aux champs forts la conduction est dominee par le mecanisme tunnel de fowler-nordheim. La valeur de la hauteur de barriere a l'interface al/sio#2 obtenue apres correction de l'effet schottky est de 3,1 ev. L'etude de la vitesse de dissolution de l'oxyde anodique dans hf a mis en evidence la structure poreuse des oxydes anodiques et l'effet de restructuration et densification qui accompagne la phase de recuit

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Liebus, Stéphanie. "Couches minces ferroélectriques appliquées aux dispositifs microondes accordables en fréquence." Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f761bfc9-1672-4a76-8ffd-fa7d7eac4c9a/blobholder:0/2003LIMO0052.pdf.

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Razumnaya, Anna. "Propriétés dynamiques des couches minces et des super-réseaux ferroélectriques contrôlées par la contrainte." Thesis, Amiens, 2018. http://www.theses.fr/2018AMIE0009.

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Abstract:

Au voisinage et au dessous des fréquences térahertz, nous avons investigué la dynamique des modes mous centraux de type Debye dans les super-réseaux ferroélectriques BaTiO3/BaxSr1-xTiO3 dans un large domaine de températures en utilisant la spectroscopie Raman polarisée. La coexistence d'un pic central et du mode mou sous-atténué suggère un caractère complexe ordre-désordre des transitions de phase successives dans ces matériaux. L'apparition du mode central prononcé pourrait expliquer l'anomalie diélectrique de type relaxateur récemment observée dans de tels super-réseaux. Nous avons exploré et comparé la dynamique des super-réseaux à trois couches et à deux couches. Nous avons montré que l'utilisation de couches de compositions chimiques différentes dans des super-réseaux multicouches permet d'obtenir des hétérostructures ayant des caractéristiques souhaitables en raison des effets de déformation entre les couches alternées et de contrôler leurs paramètres.Nous avons établi les diagrammes de phase théoriques "strain-misfit temperature" pour les couches minces de BaxSr1-xTiO3 déposées sur des substrats cubiques orientés (111). Ces diagrammes de phase sont utiles pour des applications pratiques dans l'ingénierie des couches minces. Nous avons aussi réalisé une étude expérimentale sur un film mince de Ba0.8Sr0.2TiO3 déposé sur un substrat MgO (111) pour vérifier nos prédictions théoriques. Nous avons étudié l'inversion de la polarisation induite par le champ dans la phase ferroélectrique orientée suivant l'axe C des films de structure pérovskite sous contrainte. Nous avons montré qu'en plus du mécanisme de commutation longitudinal conventionnel, lorsque le module du vecteur de polarisation orienté selon l'axe c change, les mécanismes longitudinaux-transversaux et transversaux sont aussi possibles lorsque la composante perpendiculaire de la polarisation est activée dynamiquement
We investigate near- and sub-Terahertz dynamics of soft and Debye-type central modes by the polarized Raman spectroscopy in ferroelectric BaTiO3/BaxSr1-xTiO3 superlattices in a broad temperature range. Coexistence of the central peak and the underdamped soft mode suggests complicated order-disorder character of successive phase transitions in these superlattices. The occurrence of the pronounced central mode can explain the recently observed relaxor-like dielectric anomaly in such superlattices. We explore and compare the lattice dynamics of three-layer and two-layer superlattices. We show that the using layers of different chemical compositions in multilayered superlattices one can obtain heterostructures with the desirable characteristics and realize fine tuning of their parameters due to strain effects between alternating layers.We construct the “temperature-misfit strain” theoretical phase diagrams for BaxSr1-xTiO3 thin films grown on (111)-oriented cubic substrates. The phase diagrams are useful for practical applications in thin-film engineering. We experimentally investigate a Ba0.8Sr0.2TiO3 thin film deposited on (111)MgO substrate with the aim to verify our theoretical predictions. We study the field-induced polarization reversal in the c-oriented ferroelectric phase of strained perovskite films. We show that in addition to the conventional longitudinal switching mechanism, when the c-oriented polarization vector changes its modulus, the longitudinal-transversal and transversal mechanisms when the perpendicular component of polarization is dynamically admixed are possible

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Razumnaya, Anna. "Propriétés dynamiques des couches minces et des super-réseaux ferroélectriques contrôlées par la contrainte." Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2018. http://www.theses.fr/2018AMIE0009.

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Abstract:

Au voisinage et au dessous des fréquences térahertz, nous avons investigué la dynamique des modes mous centraux de type Debye dans les super-réseaux ferroélectriques BaTiO3/BaxSr1-xTiO3 dans un large domaine de températures en utilisant la spectroscopie Raman polarisée. La coexistence d'un pic central et du mode mou sous-atténué suggère un caractère complexe ordre-désordre des transitions de phase successives dans ces matériaux. L'apparition du mode central prononcé pourrait expliquer l'anomalie diélectrique de type relaxateur récemment observée dans de tels super-réseaux. Nous avons exploré et comparé la dynamique des super-réseaux à trois couches et à deux couches. Nous avons montré que l'utilisation de couches de compositions chimiques différentes dans des super-réseaux multicouches permet d'obtenir des hétérostructures ayant des caractéristiques souhaitables en raison des effets de déformation entre les couches alternées et de contrôler leurs paramètres.Nous avons établi les diagrammes de phase théoriques "strain-misfit temperature" pour les couches minces de BaxSr1-xTiO3 déposées sur des substrats cubiques orientés (111). Ces diagrammes de phase sont utiles pour des applications pratiques dans l'ingénierie des couches minces. Nous avons aussi réalisé une étude expérimentale sur un film mince de Ba0.8Sr0.2TiO3 déposé sur un substrat MgO (111) pour vérifier nos prédictions théoriques. Nous avons étudié l'inversion de la polarisation induite par le champ dans la phase ferroélectrique orientée suivant l'axe C des films de structure pérovskite sous contrainte. Nous avons montré qu'en plus du mécanisme de commutation longitudinal conventionnel, lorsque le module du vecteur de polarisation orienté selon l'axe c change, les mécanismes longitudinaux-transversaux et transversaux sont aussi possibles lorsque la composante perpendiculaire de la polarisation est activée dynamiquement
We investigate near- and sub-Terahertz dynamics of soft and Debye-type central modes by the polarized Raman spectroscopy in ferroelectric BaTiO3/BaxSr1-xTiO3 superlattices in a broad temperature range. Coexistence of the central peak and the underdamped soft mode suggests complicated order-disorder character of successive phase transitions in these superlattices. The occurrence of the pronounced central mode can explain the recently observed relaxor-like dielectric anomaly in such superlattices. We explore and compare the lattice dynamics of three-layer and two-layer superlattices. We show that the using layers of different chemical compositions in multilayered superlattices one can obtain heterostructures with the desirable characteristics and realize fine tuning of their parameters due to strain effects between alternating layers.We construct the “temperature-misfit strain” theoretical phase diagrams for BaxSr1-xTiO3 thin films grown on (111)-oriented cubic substrates. The phase diagrams are useful for practical applications in thin-film engineering. We experimentally investigate a Ba0.8Sr0.2TiO3 thin film deposited on (111)MgO substrate with the aim to verify our theoretical predictions. We study the field-induced polarization reversal in the c-oriented ferroelectric phase of strained perovskite films. We show that in addition to the conventional longitudinal switching mechanism, when the c-oriented polarization vector changes its modulus, the longitudinal-transversal and transversal mechanisms when the perpendicular component of polarization is dynamically admixed are possible

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Tajani, Antonella. "Propriétés structurales, électroniques et optiques des couches minces de diamant dopées n." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2003. http://www.theses.fr/2003GRE10059.

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David, Adrian. "Propriétés structurales et électroniques de couches minces liées aux interfaces entre perovskites." Caen, 2010. http://www.theses.fr/2010CAEN2055.

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Abstract:

Les oxydes sont l’objet de nombreuses études dans le domaine de la chimie des matériaux. Leur synthèse sous forme de films minces permet d’obtenir des matériaux qui ne peuvent être stabilisés par des voies de synthèse classiques. Ces films minces peuvent alors présenter des propriétés structurales et physiques originales par le contrôle des interactions électroniques aux interfaces. C’est dans cette thématique, à la frontière entre la chimie du solide, la physico-chimie des interfaces et la matière condensée, que s’inscrit ce travail de thèse. Les recherches se sont focalisées sur la croissance et les caractérisations physiques, structurales et microstructurales de films minces d’oxydes fonctionnels. Dans cette optique deux systèmes ont été étudiés. Premièrement, la synthèse et la caractérisation du composé BiCrO3 , placé dans le contexte des matériaux multiferroïques dans la lignée des composés BiMnO3 et BiFeO3, sont décrites. Une étude microstructurale réalisée par microscopie électronique en transmission a révélé la coexistence de plusieurs formes cristallographique dans la même phase. Deux phases ont été identifiées comme étant les phases haute et basse température déjà décrites dans le matériau massif. Une troisième phase non répertoriée est décrite comme étant une phase d’adaptation générée par les contraintes du substrat. Une deuxième partie est consacrée à l’étude du système LaVO3/SrVO3 synthétisé sous forme de super-réseau, dont la description du protocole de croissance a fait l’objet d’une attention particulière. Il s’agit d’un système électronique fortement corrélé qui peut présenter un comportement conducteur dans certaines conditions de synthèse. Les films ont aussi montré un comportement ferromagnétique inattendu. Ces deux études sont basées sur une étude structurale poussée qui a permis la compréhension des mécanismes de propriétés physiques intéressantes
Oxides are the subject of numerous studies in the field of the chemistry of materials. The synthesis of thin films can lead to materials which can not be stabilized using classical ways of synthesis. Those materials can present original physical and structural properties resulting from the control of the electronical interactions at the interfaces. This thesis is at the boundary between solid chemistry and condensed matter. The manuscript is focused on the synthesis, the microstructure and the physical properties of functional oxide thin films. Two different studies are described. First the synthesis and the characterization of the BiCrO3 compound are studied. This material is placed in the context of the multiferroic compounds as BiFeO3 and BiMnO3. A microstructural study realised by transmission electronic microscopy revealed the presence of several crystallographic forms in the same phase. Two phases are identified as the high and low temperature phases described in the bulk. A third variant, unidentified yet, is presented as an adaptation phase generated by the substrate induced strains. A second is devoted to the study of the LaVO3/SrVO3 system, synthesized in the form of superlattices. This system is strongly correlated and it can present a metallic behaviour according to the synthesis conditions. The thin films show an unexpected ferromagnetic behaviour. Those two studies are based on a complete structural study which allows the understanding of the mechanism of interesting physical properties

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Reymond, Vincent. "Nouvelles couches minces et multicouches dérivées de BaTiO₃ : optimisation des propriétés diélectriques." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12858.

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Abstract:

Les couches minces dérivées du matériau ferroélectrique BaTiO3 présentent un grand intérêt en vue de l'élaboration de composants intégrés pour la microélectronique et les télécommunications. Ainsi, des films de Ba0. 6Sr0. 4TiO3 (BST) possèdent une forte permittivité dont la valeur peut être modulée sous champ électrique, ce qui permet d'envisager leur utilisation dans des condensateurs aux propriétés ajustables. Cependant, le principal frein à leur intégration est l'importance de leurs pertes diélectriques. Des couches de BST déposées par pulvérisation magnétron radiofréquence ont été caractérisées d'un point de vue structural, chimique et diélectrique afin d'établir une référence. De nouvelles compositions exemptes de plomb, comme le BTZ (BaTi1-xZrxO3) et le BST substitué avec de l'étain, ont été synthétisées en vue d'abaisser les pertes. Des mesures diélectriques en température ont mis en évidence le caractère relaxeur des couches minces de BTZ riches en zirconium, et la copulvérisation a permis d'étudier l'ensemble de la solution solide BaTiO3-BaZrO3. Enfin, un nouveau type d'hétérostructures alliant le BST à une barrière diélectrique de SiO2 a permis d'atteindre des pertes très inférieures à 0. 5% tout en conservant une permittivité et une accordabilité satisfaisantes.

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Limousin, Périg. "Contribution à l'étude des propriétés dynamiques des films minces ferroélectriques de Pb(ZrxTi1-x)O3 réalisés par voie chimique." Nantes, 2001. http://www.theses.fr/2001NANT2083.

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Abstract:

Des couches minces ferroélectriques de Zirconate Titanate de Plomb (PZT) ont été réalisées par une méthode CSD (Chemical Solution Deposition) sur un substrat métallique. Les paramètres du procédé de fabrication, comme l'excès de plomb, la température de recuit du PZT, le ratio Zr/Ti et la présence ou la non-présence d'une couche conductrice supplémentaire d'oxyde de Ruthénium (RuO2) à l'interface PZT/substrat, influent sur les propriétés électriques des couches minces. Afin de déterminer cette influence, les films ont été analysés en basses fréquences via un circuit de Sawyer-Tower et par un dispositif d'inversion impulsionnelle pour les hautes fréquences. A basse fréquence (cycle d'hystérésis à 50 Hz), une diminution significative du champ coercitif des films minces ferroélectriques a été observée lors de l'adjonction d'une couche intermédiaire de RuO2, et l'optimisation des paramètres chimiques de fabrication a abouti à un champ coercitif compris entre 50 et 60 kV/cm et à une polarisation rémanente de 25 à 30 uC/cm2
Ferroelectric thin films of lead zirconate titanate (PZT) have been prepared by chemical solution deposition (CSD) and have been processed on metal substrates. The electrical properties of the films have been analyzed by a Sawyer-Tower circuit and by a pulse polarisation inversion method as a function of the fabrication route parameters, like the lead excess, the PZT crystallization temperature, the Zr/Ti ratio, and the existence or non-existence of an additional conducting layer of ruthenium oxide (RuO2) at the PZT/substrate interface

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Tokumoto, Miriam Sanae. "Etude struturale des précurseurs, intermédiaires et colloi͏̈des dérivés de l'acétate de zinc et propriétés électriques, optiques et structurales des couches minces d'oxyde de zinc dopé au indium." Limoges, 2000. http://www.theses.fr/2000LIMO0037.

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Abstract:

Des couches minces de zno, transparentes a la lumiere visibles et reflectantes pour les radiations infra-rouges, ont ete mises au point par pyrosol (procede sol-gel). Le sol a ete obtenu a partir d'une solution ethanolic d'acetate de zinc sous reflux a 80\c pendant 3 heures. La dependance de la croissance et aggregation des particules du sol par rapport aux variables du procede sol-gel lui-meme (effet du catalyseur, de la temperature, de la concentration) a ete couplee a des caracterisations structurales par turbidimetrie, saxs et exafs. Le resultats montrent que des le debut de la reaction, des petits clusters (20a) se forment et s'aggregent pour donner naissance aux particules primaires et secondaires (60 a 100 a). L'etude structurale des poudres obtenues apres sechage des differents sols montre que quelle que soit la nature du catalyseur, les poudres sont constituees par une melange de differentes phases. Ceux derives de la catalyse basique sont sensibles au chargement de temperature : ils presentent la plus haute teneur en oxyde de zinc quand ils sont hydrolyses a 10\c, sont riches en hydroxyacetate de zinc pour les temperatures d'ordre de 40\c et presentent une proportion eleve d'acetate de zinc quand ils sont l'hydrolyses a 70\c. Par ailleurs, les solides derives de l'hydrolyse acide ne montrent pas de forte dependance vis a vis de la temperature du traitement isothermique et sont constitues en majorite par de l'acetate de zinc. Les proprietes electriques et optiques des couches minces de zno non dopes ou dopes par de l'indium ont ete etudiees. Ces mesures ont revele que tous les couches sont transparentes a la lumiere visible et qu'a la fois la concentration en indium dans le film (0,2 ; 1,3 et 2,5% atomique) et la

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Rothman, Johan. "Etude des propriétés structurales, électroniques et magnétiques des couches minces épitaxiées de cerium." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10019.

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Abstract:

Les proprietes structurales, electroniques et magnetiques de couches minces epitaxiees de cerium ont ete etudiees avec l'objectif de mieux connaitre l'element ce lui meme, ainsi que d'effectuer une premiere etude d'un systeme de basse dimensionnalite presentant des proprietes de type reseau kondo. Les couches ont ete preparees sous ultra-vide par depot laser pulse sur une couche tampon de w(110) ou de wnb(110), elle meme initialement epitaxiee sur un substrat d'al#2o#3(1120). Une nouvelle methode originale de croissance des couches tampon a ete developpee, qui permet une croissance parfaitement bidimensionnelle des les plus faibles epaisseurs. Les couches de ce croissent dans la phase gamma (cfc) selon les plans (111), avec une relation d'epitaxie de type nichiyama-wassermann. Aucune deformation n'a pu etre etablie dans toute la gamme d'epaisseur etudiee. Une etude de diffraction x en geometrie planaire a montre que la phase gamma est conservee a basse temperature. La conservation de la phase gamma a ouvert la voie a l'etude approfondie des proprietes physiques de cette phase dans des couches minces. Les proprietes magnetiques et de structure electronique ont ete estimees a partir de mesures de spectroscopie d'absorptions des rayons x (xas) en lumiere polarisee circulairement (xmcd) aux seuils m#4#,#5dece. Les dependances thermiques de l'ensemble des grandeurs physiques correspondantes revelent la presence d'un effet de type impurete kondo couple a des effets de champ cristallin, l'intensite de ce champ differant a l'interface et dans le massif. Les mesures de resistivite magnetique amenent aux memes conclusions mais elles revelent en plus des effets specifiques associes a la presence d'un reseau kondo-anderson. Aux bassees epaisseurs une augmentation importante de la resistivite magnetique est observee, induite par des phenomenes d'interference entre, d'une part, l'effet kondo et, d'autre part, les interactions entre les electrons et la localisation faible.

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Reymond, Vincent. "Nouvelles couches minces et multicouches dérivées de BaTiO3 : optimisation des propriétés diélectriques." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011717.

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Abstract:

Les couches minces dérivées du matériau ferroélectrique BaTiO3 présentent un grand intérêt en vue de l'élaboration de composants intégrés pour la microélectronique et les télécommunications. Ainsi, des films de Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST) possèdent une forte permittivité dont la valeur peut être modulée sous champ électrique, ce qui permet d'envisager leur utilisation dans des condensateurs aux propriétés ajustables. Cependant, le principal frein à leur intégration est l'importance de leurs pertes diélectriques. Des couches de BST déposées par pulvérisation magnétron radiofréquence ont été caractérisées d'un point de vue structural, chimique et diélectrique afin d'établir une référence. De nouvelles compositions exemptes de plomb, comme le BTZ (BaTi1-xZrxO3) et le BST substitué avec de l'étain, ont été synthétisées en vue d'abaisser les pertes. Des mesures diélectriques en température ont mis en évidence le caractère relaxeur des couches minces de BTZ riches en zirconium, et la copulvérisation a permis d'étudier l'ensemble de la solution solide BaTiO3-BaZrO3. Enfin, un nouveau type d'hétérostructures alliant le BST à une barrière diélectrique de SiO2 a permis d'atteindre des pertes très inférieures à 0.5% tout en conservant une permittivité et une accordabilité satisfaisantes.

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Beaufrand, Jean-Baptiste. "Couches minces de phthalocyanine, de l’électronique organique vers l’électronique moléculaire." Strasbourg, 2011. http://www.theses.fr/2011STRA6083.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse montre la réalisation de dispositifs incorporant des molécules de la famille des phthalocyanines, afin d’étudier leurs propriétés électriques, dans la perspective de les intégrer dans des connexions magnétiques permettant d’étudier leur comportement dépendant du spin. L’étude couvre les régimes de conduction allant de l’électronique organique jusqu’à l’électronique moléculaire, dans l’optique de réaliser un dispositif de spintronique moléculaire. Dans un premier temps, il s’est agi de réaliser et caractériser les couches minces de phthalocyanine déposées sous ultra-vide, puis de réaliser des transistors organiques afin d’obtenir les caractéristiques électriques intrinsèques de nos films de phthalocyanine. Afin de comprendre les mécanismes de l’injection de spin dans les molécules organiques, on présente une étude préliminaire a la réalisation de dispositifs de type vanne de spin, ou l’on sonde l’interface entre un substrat métallique (Cu(001), Co(001)) et les premières monocouches de phthalocyanine de manganèse (MnPc) par spectrométrie par XAS et XMCD. Ceci nous permet d’évaluer l’impact de l’interface MnPc/Co sur les propriétés de spintronique. Afin de réaliser des mesures électriques à l’échelle moléculaire, il s’est agi de développer et caractériser les outils nécessaires à l’échelle du nanomètre. En utilisant un système constitué d’électrodes d’Au comme référence, on a pu réaliser des électrodes ferromagnétiques de Ni connectées ou séparées par quelques atomes, dans le but de réaliser une vanne de spins à l’échelle moléculaire. Nos mesures de magnétorésistance à basses températures sur des contacts de Ni révèlent que la présence d’états résonants peut fournir des chemins de conduction. Enfin, l’étude d’un système moléculaire (Au-CoPc-Au) a pu être réalisée, mettant en évidence à basse température des effets quantiques de type blocage de Coulomb et Kondo
This thesis works involves the realization of devices including phthalocyanine molecules for the purpose of studying their electrical properties, with the perspective of combining them with magnetic interconnects, for studying their spin dependent behavior. The studies cover the conduction regimes corresponding to organic electronics to molecular electronics, aiming at realizing molecular spintronics devices. In a first step, we fabricate and characterize phthalocyanine thin films deposited under ultra high vacuum conditions, and make organic transistors for the purpose of determining the intrinsic basic electrical characteristics of our phthalocyanine films. To understand the mechanisms of spin injection into organic molecules, we present a preliminary study of spin valve devices realization, where we probe the interface between a metal substrate (Cu (001), Co (001)) and the first monolayers of manganese phthalocyanine (MnPc) by XAS and XMCD. This allows us to assess the impact of the interface MnPc/Co on spintronics properties. For electrical measurements at the molecular level, we first develop and characterize the necessary nanoscale tools. By using Au electrodes at reference, we successfully realize ferromagnetic Ni electrodes connected or separated by a few atoms, in order to achieve a molecular spin valve. Our magnetoresistance measurements at low temperatures on Ni contacts show that resonant states result in preferred conduction paths. Finally, the study of a molecular system (Au-CoPc-Au) is achieved, demonstrating low-temperature quantum effects like Coulomb blockade and Kondo resonance

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Quenneville, Éric. "Propriétés électroniques des couches minces de La¦0[indice],¦5Sr¦0[indice],¦5MnO¦3." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape8/PQDD_0015/MQ48869.pdf.

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Cásek, Petr. "Propriétés électroniques d'oxydes de métaux de transition." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112015.

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Abstract:

Dans cette thèse nous présentons nos résultats théoriques sur deux types d'oxydes formés à partir d'éléments de métaux de transition. La première partie contient nos études des propriétés électroniques et de la structure cristalline de l'interface entre deux oxydes isolants [des films minces de titanate de strontium sur un substrat de MgO(001)]. Nos résultats montrent que seulement l'interface TiO2/MgO est stable et que la plupart des caractéristiques de vrai interface SrTiO3(001)/MgO(001) est reproduit déjà pour deux couches adsorbées (par exemple, zéro offset des bandes de valence, les distortions structurales, le transfert de charge, etc. ). On montre que l'énergie de formation d'une lacune d'oxygènes à l'interface est principalement déterminée par sa valeur sur la surface propre. La deuxième partie est consacrés à l'étude de la réponse optique de supraconducteurs à haute température critique. On a utilisé un hamiltonian à N corps et la théorie de perturbation à température finie. Nous explorons l'origine de l'accroissement de la conductivité observé (pour le dopage optimal de YBa2Cu3O(7-[delta])) près de 350 cm^(-1). On discute aussi la position et la forme des structures de la fonction spectrale effective W(w)
In this work we report results of our theoretical studies of the electronic properties of two different types of transition metal oxides. In the first part, we concentrate on the structural and electronic properties of SrTiO3 overlayers on MgO(001) using density functional theory (DFT) within the local density approximation (LDA). In particular, we show that only the TiO2/MgO contact is thermodynamically stable, and that many characteristics of the true SrTiO3(001)/MgO(001) interface are recovered already when a SrTiO3 bilayer is adsorbed (e. G. , vanishing valence band offset, structural distortions, charge transfer, etc. ). Considering an oxygen vacancy at the interface, we show that its formation energy is basically determined by the one of the corresponding clean surface. In the second part, we focus on the optical response of the high-Tc cuprate superconductors. We use a simple many-body hamiltonian and the finite temperature perturbation theory to calculate the real part of the conductivity. In particular, we explore the origin of the onset located for optimum doped Yba2CU3O(7-[delta]) around ~ 350 cm^(-1). We also discuss the position and the shape of the peak in the effective spectral function W(w)

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Collet, Joël. "Monocouches organiques fonctionnalisées : propriétés structurales et électriques : composants électroniques à l'échelle du nanomètre." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10195.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est d'etudier et de realiser des composants electroniques nanometriques a base de films monomoleculaires organises. Pour cela, nous avons utilise une methode d'auto-assemblage des molecules organiques sur un substrat de silicium. Dans un premier temps, nous nous sommes interesses a la fabrication de couches monomoleculaires auto-assemblees sur silicium par la technique de silanisation (greffage covalent de molecules possedant un groupe silane sur le substrat). Nous nous sommes servis de ces couches monomoleculaires comme base de realisation d'assemblages moleculaires comportant une chaine alkyle saturee et un groupement terminal conjugue. Nous avons mis en evidence par des caracterisations structurales que ces assemblages sont denses et ordonnes. Des mesures electriques ont montre que ces assemblages presentaient un caractere isolant marque dans la direction perpendiculaire a la monocouche et un caractere conducteur dans la direction parallele, donnant naissance a une forte anisotropie de conductivite, tres interessante pour la realisation de dispositifs en nano-electronique et en electronique moleculaire. Nous avons ensuite realise et etudie deux dispositifs electroniques nanometriques a base de couches monomoleculaires auto-assemblees sur silicium. Le premier dispositif est un transistor a effet de champ a grille (longueur minimale=25 nm) isolee par une couche monomoleculaire et a contacts source -drain schottky. Il presente des caracteristiques de type canal long jusqu'a environ 0. 1 m de longueur de grille et est aussi performant que des dispositifs similaires a grille isolee par un oxyde de silicium. Un fonctionnement a base temperature (200 k) ameliore notablement les performances du dispositif. Le second dispositif est un transistor film mince organique a sexithiophene et a grille (longueur minimale=50 nm) isolee par une couche monomoleculaire. Il presente des caracteristiques de type canal long jusqu'a des longueurs de grille de 0. 2 m en dessous de 0. 2 m, le fonctionnement est perturbe par un effet tunnel important entre la source et le drain.

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Yi, Ji-Hyun. "Préparation par voie sol-gel, caractérisation et propriétés électriques de couches minces ferroélectriques de SrBi2(Nb,Ta)2 O 9." Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0017.

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Abstract:

Ce memoire est axe sur la preparation de couches minces de srbi#2nb#2o#9 (sbn), srbi#2ta#2o#9 (sbt) et srbi#2(ta,nb)#2o#9 (sbtn), par voie chimique (sol-gel spin-coating) et leur caracterisation structurale, microstructurale et electrique. Ces composes, qui appartiennent a la famille des phases d'aurivillius seront dans un avenir tres proche les elements de base des futures memoires ferroelectriques non volatiles. Apres avoir etabli les diverses etapes de la preparation des precurseurs a partir de differents produits de depart, les conditions de traitement thermique des solutions ont ete mises au point. Ces resultats ont ete etendus a l'obtention par centrifugation des couches minces desirees sur substrat classique (silicium monocristallin platine). Leurs caracteristiques cristallographiques et microstructurales ont pu etre determinees en fonction des conditions experimentales. Une methode de preparation d'electrodes conductrices a base d'oxyde de ruthenium et de ruthenate de strontium par voie chimique a ete mise au point, conduisant ainsi a la fabrication pour la premiere fois d'un condensateur ferroelectrique entierement elabore a partir de precurseurs en solution. Les etudes dielectriques placent ces condensateurs tout chimique en bonne position par rapport a ceux fabriques par les voies traditionnelles. Des depots de sbn et/ou sbt ont egalement ete realises dans un premier temps sur des monocristaux de srtio#3 (100) : des le debut de la cristallisation, les couches obtenues sont preferentiellement orientees et certainement epitaxiees selon (001). Ces premiers resultats ouvrent la voie a une etude fondamentale en developpement qui aura pour axe principal l'utilisation des systemes multicouches srtio#3(100)/srruo#3/sbtn/srruo#3 ou srtio#3(100)/ruo#2/sbtn/ruo#2 comme modeles d'interfaces oxyde dielectrique - oxyde conducteur en vue d'etablir les relations entre les phenomenes structuraux et cristallochimiques interfaciaux et leurs proprietes ferroelectriques.

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Ajlani, Abdallah. "Elaboration de polyéthylène conducteur par inclusion de sel (TTF-TCNQ) : caractérisation électrique et propriétés de détection chimique en phase gazeuse." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10248.

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Abstract:

L'utilisation des materiaux organiques, habituellement isolants, envahit depuis quelques annees le domaine de l'electronique grace a la mise en evidence de proprietes conductrices. Le genie chimique permet aujourd'hui aux materiaux moleculaires d'atteindre des proprietes semiconductrices. Le domaine des polymeres, a caractere essentiellement amorphe, est par contre moins explore bien qu'il permette d'obtenir sous forme composite des proprietes interessantes pour l'electronique. Dans ce travail nous presentons les criteres d'elaboration d'un materiau composite dont nous evaluons les aptitudes a etre utilise dans une structure de capteur de gaz. Le materiau composite est constitue d'un polyethylene faible densite dans lequel un sel (ttf-tcnq) se developpe en dendrites lors d'un traitement physico-chimique. Les conditions, teneur en sel, temperature, vitesse de sechage, trempe, permettent d'obtenir une distribution uniforme de dendrites donnant un chemin de percolation pour de tres faibles teneurs en sel (0,3 pour cent). Le materiau a ete elabore sous forme de film mince, pour realiser des structures metal/composite/metal utilisees pour la caracterisation electrique. En courant continu, la conductivite montre l'existence d'un mode de conduction ohmique a faible champ auquel se superpose une conduction par injection. L'existence du phenomene de percolation sur ces deux modes de conduction, implique une interpretation de la conduction du composite par les methodes des milieux effectifs. En courant alternatif (jusqu'a 10mhz), les mesures permettent de proposer un modele d'impedance de la structure. Par une interpretation des pertes dielectriques, un domaine de frequences, caracteristique du composite est mis en evidence: des hypotheses d'interpretation sont proposees. La structure ainsi caracterisee est ensuite soumise a des essais de sensibilite a la pollution d'un flux d'argon par differents gaz (o#2, no#2, co#2, vapeur d'eau). Des resultats prometteurs sont presentes, en particulier pour des pollutions inferieures a 100ppm en co#2

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Arveux, Emmanuel. "Propriétés de surfaces et interfaces de couches minces ferroélectriques de BaTiO3 étudiées par spectroscopie de photoémission in-situ." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00461201.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude de couches minces ferroélectriques à base de BaTiO3 déposées par pulvérisation cathodique. Ces matériaux permettent par exemple de réaliser des condensateurs accordables ou encore des mémoires non-volatiles pour le stockage d'informations. Cependant, leurs propriétés diélectriques sont considérablement dégradées par des effets extrinsèques d'interfaces; film/substrat ou encore film/électrode. Dans ce contexte, la spectroscopie de photoémission (XPS) a été utilisée pour quantifier les états électroniques et chimiques de ces interfaces avec une approche in-situ. L'étude sur la formation du contact film/électrode a permis de mesurer la hauteur de barrière de Schottky partiellement responsable des caractéristiques capacités – tensions des couches. Des phénomènes de ségrégation ont été mis en évidence révélant une profonde instabilité de la stoechiométrie de surface. Enfin, la conséquence d'un dopage au niobium dans les couches minces de BaTiO3 est discutée du point de vue des modes de compensation, de la solubilité du dopant et des propriétés diélectriques.

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Arveux, Emmanuel Michel. "Propriétés de surfaces et interfaces de couches minces ferroélectriques de BaTiO3 étudiées par spectroscopie de photoémission in-situ." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13921/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l’étude de couches minces ferroélectriques à base de BaTiO3 déposées par pulvérisation cathodique. Ces matériaux permettent par exemple de réaliser des condensateurs accordables ou encore des mémoires non-volatiles pour le stockage d’informations. Cependant, leurs propriétés diélectriques sont considérablement dégradées par des effets extrinsèques d’interfaces; film/substrat ou encore film/électrode. Dans ce contexte, la spectroscopie de photoémission (XPS) a été utilisée pour quantifier les états électroniques et chimiques de ces interfaces avec une approche in-situ. L’étude sur la formation du contact film/électrode a permis de mesurer la hauteur de barrière de Schottky partiellement responsable des caractéristiques capacités – tensions des couches. Des phénomènes de ségrégation ont été mis en évidence révélant une profonde instabilité de la stoechiométrie de surface. Enfin, la conséquence d’un dopage au niobium dans les couches minces de BaTiO3 est discutée du point de vue des modes de compensation, de la solubilité du dopant et des propriétés diélectriques
The aim of this work was to better understand the surface and interface properties of sputtered ferroelectric BaTiO3 thin films. They are typically used as dielectrics in integrated capacitors, electromechanical sensors and so. This thesis studies the chemical and electronic structures of the interface of BaTiO3 in order to understand basic mechanisms of contact formation with the substrate and the electrode like the Schottky barrier height. Furthermore, the surface stoichiometry of such films has been investigated under different thermal preparation revealing significant instability through segregation phenomenon. Finally, the doping effect with niobium is studied regarding compensation mode, dopant solubility and dielectric properties. The experimental setup allows for in-situ analysis of surface and interface properties using photoelectron spectroscopy

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Cabanel, Régis. "Elaboration, caractérisation et propriétés électroniques de couches minces de nitrure de niobium et d'oxyde de niobium." Grenoble INPG, 1986. http://www.theses.fr/1986INPG0051.

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Abstract:

Etude, entre 1 et 300 k, de la conductivite de couches minces granulaires. Mise en evidence d'une supraconductivite dans des films avec coefficient de temperature negatif. Mesures de reflexion optique dans le visible; la correlation avec les mesures de conductivite electrique

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Keghelian, Patrice. "Couches minces nanostructurées de silicium et de carbure de silicium préparées par dépôts de petits agrégats : structures et propriétés électroniques." Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO10304.

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Abstract:

La technique de depot d'agregats preformes en phase gazeuse de faible energie (technique lecbd) permet de produire des couches minces de materiaux nanostructures. Suite a la decouverte de l'effet memoire des agregats libres dans les films obtenus par depot d'agregats de carbone de type fullerene, une question s'est naturellement imposee : cet effet existe-t-il dans d'autres materiaux covalents et en particulier dans le silicium (candidat potentiel pour d'eventuelles applications en optoelectronique). Dans la gamme de tailles etudiee (inferieures a une centaine d'atomes), la structure des agregats de silicium en phase libre etant relativement bien connue (structure cage), nous nous sommes interesses aux consequences sur la structure electronique et vibrationnelle d'une caracteristique commune a tous ces agregats : la presence d'un grand nombre de pentagones. Pour se faire, nous avons caracterise deux phases cristallines du silicium : la phase diamant (qui ne possede que des cycles hexagonaux) et une phase appelee clathrate qui possede environ 87% de cycles pentagonaux. Le comportement de nos couches d'agregats de silicium etant intermediaire entre celui des deux phases cristallines de reference (phases diamant et clathrate), nous avons estime a environ 50% la proportion de cycles pentagonaux dans nos couches demontrant ainsi l'effet memoire de la phase libre des agregats de silicium deposes en couches minces. Ceci se traduit tout d'abord au niveau de la bande de valence par une fusion des bandes s et sp et ensuite, au niveau des proprietes, par un gap optique d'environ 1. 56 ev et une forte luminescence dans le rouge. Concernant les couches obtenues par depot d'agregats mixtes si 1 - xc x (x = 0. 5), nous avons montre qu'il existe une phase stoechiometrique (ou l'alternance si et c est respectee) qui presente un caractere amorphe, mais egalement une separation des especes (a l'ordre local), chacune de ces 3 phases etant en proportion equivalente.

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Ben, Chaabane Rafik. "Elaboration et étude de films minces de matériaux moléculaires : applications aux composants électroniques et aux capteurs." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10316.

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Abstract:

La grande diversite des composes organiques est a l'origine des efforts considerables fournis dans le but de developper de nouveaux materiaux pour des applications aux composants electroniques et aux capteurs. Le travail que nous presentons porte sur l'elaboration et l'etude de films minces de materiaux moleculaires. Pour cela, nous avons utilise comme methode d'elaboration, des couches d'evaporation sous vide secondaire. Cette technique est compatible avec la technologie des circuits integres. Deux materiaux particuliers de structures differentes, ont fait l'objet de cette etude: les calix(n)arenes et la phtalocyanine de nickel. L'etude de la morphologie des couches minces de calixarenes montre que les films presentent une grande adherence et une bonne tenue mecanique. Ils ont une structure homogene et sont thermiquement stables. Une part importante de ce travail est consacree a l'etude des proprietes electriques et dielectriques des calixarenes. Pour cela, on a utilise deux types de structures: metal-calixarene-metal et metal-calixarene-semiconducteur. Enfin, dans l'objectif de l'exploitation de ces films comme capteurs d'ions, les premiers essais realises donnent des resultats prometteurs pour la selectivite et la sensibilite des membranes de calix(4)arene. Nous avons egalement etudie le comportement du transistor en film mince a base de phtalocyanine de nickel comme une autre application des materiaux organiques. Nous avons montre que l'etude des caracteristiques dynamiques du transistor, fournit des informations que l'etude en statique ne permet pas d'obtenir. Ainsi, on a mis en evidence l'existence d'un temps de retard lors de l'apparition du courant de drain quand on applique un echelon de tension drain. Une etude detaillee de ce temps de retard permet d'estimer les variations de la mobilite des porteurs de charge avec le champ electrique

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Sama, Nossikpendou. "Etude des effets d'interface sur les propriétés en basse fréquence des couches minces ferroélectriques de Pb(Zr,Ti)O3." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00588426.

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Abstract:

Les titano-zirconate de plomb PbZrTiO3 (PZT) de structure pérovskite sont largement utilisés dans l'industrie de l'électronique en raison de leurs excellentes propriétés diélectriques et électromécaniques. Le contexte actuel de l'innovation technologique est la miniaturisation et l'allègement des produits tout en en garantissant une fiabilité accrue. Aujourd'hui, nous sommes dans l'ère de la nanotechnologie et à cette échelle les effets d'interface Electrode/Ferroélectrique sur les propriétés des structures appelées classiquement MIM (Métal/Isolant/Métal) deviennent substantiels. L'objectif de cette thèse est d'étudier ces effets sur les propriétés des couches minces de PZT déposées par pulvérisation cathodique rf magnétron. L'étude est basée sur la modélisation de la structure MIM comme des capacités en série : la capacité ferroélectrique et celles des interfaces non ferroélectriques. Les investigations expérimentales ont montré que les effets d'épaisseur sont causés par les effets d'interface qui sont la manifestation de la capacité d'interface chargée par un potentiel interne. La nature [oxyde (LaNiO3) ou métal (Pt)] de l'électrode supérieure a une influence significative en termes d'effets d'épaisseur (sur les grandeurs εr, Ec, d33eff) tandis que celle inférieure conditionne principalement la microstructure de la couche de PZT. Le LNO (un oxyde pérovskite) se révèle un matériau prometteur pour limiter les effets d'interface. La fatigue ferroélectrique qui s'est avérée en corrélation avec les effets d'épaisseur est une conséquence de la dégradation de l'interface. La structure LNO/PZT/LNO a une bonne endurance à la fatigue et est moins encline aux effets d'épaisseur. Une modélisation de la fatigue a été proposée à partir des données expérimentales. L'ultime étape de cette thèse a mis en exergue l'effet de la nature du substrat sur le mode de croissance et les propriétés électriques des films de PZT.

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Bouet, Laurence. "Poudres fines et couches minces de ferrites spinelles substitués (Molybdène/Cobalt/Manganèse) : élaboration, propriétés structurales, magnétiques et magnéto-optiques." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30223.

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Abstract:

Des particules submicroniques de ferrites substituees par le molybdene et des ferrites mixtes de cobalt et de molybdene ont ete synthetisees par chimie douce. L'etude structurale de ces nouvelles phases spinelles, a permis de determiner leur repartition cationique ainsi que leur processus d'oxydation. Dans les phases stchiometriques, les ions molybdene, situes principalement en sites octaedriques, presentent les etats de valence +3 et +4. L'oxydation de ces phases conduit a l'apparition d'ions ferriques et d'ions molybdene +6. Les ferrites lacunaires, ainsi obtenus ont un taux de lacunes croissant avec la teneur en molybdene; il peut atteindre 0,77 par unite formulaire. La substitution des ions molybdene aux ions fer accroit la teneur des ions ferreux et, de ce fait, contribue a l'obtention de coercivites elevees. Par ailleurs les champs coercitifs des ferrites de cobalt et de molybdene sont maximaux lorsque la valence des cations du molybdene est elevee. La coercivite des echantillons oxydes peut etre exaltee (jusqu'a des valeurs proches de 4000oe) par un refroidissement lent depuis la temperature d'oxydation. Ce comportement est associe a l'etablissement de l'ordre directionnel. Les mesures des effets magneto-optiques de poudres de ferrites, ont permis de mettre en evidence deux compositions (cobalt/molybdene et cobalt/manganese) presentant des rotations faraday meilleures que celle du ferrite de cobalt. Nous n'avons pu toutefois elaborer, sous forme de couches minces, que le ferrite de cobalt et de manganese. Celui-ci se caracterise par une rotation faraday (26000degre/cm) et une carrure (0,75) de cycle magneto-optique deux fois plus importantes que celles du ferrite de cobalt. Les resultats des premiers tests d'ecriture statique, realises sur des structures verre/ferrite/reflecteur, ont revele d'importants signaux de lecture (superieurs a ceux de disques commerciaux). La sensibilite a l'ecriture reste toutefois faible pour permettre l'inscription de bits magneto-optiques dans des conditions standards d'ecriture

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Bendounan, Azzedine. "Etude des propriétés électroniques et structurales des films ultra minces d'Ag sur Cu(111)." Nancy 1, 2003. http://www.theses.fr/2003NAN10112.

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Abstract:

Nous avons étudié le système Ag/Cu(111) par microscopie à effet tunnel et photoémission résolue en angle. Nous nous sommes intéressÉs aux propriétés électroniques et en particulier au comportement des états de surface de type Shockley dans des films de différentes épaisseurs. Pour des épaisseurs inférieures à 1 MC, l'état de surface est confiné dans des îlots d'Ag et dans les terrasses de Cu. Une variation de l'énergie avec l'épaisseur du film d'Ag a été mise en évidence. Les îlots d'Ag de 1 MC d'épaisseur présentent deux reconstructions de type (99́) différentes (moiré et triangulaire) pour des températures de dépôt différentes. Nous avons montré que chaque reconstruction est caractérisée par un état de Shockley spécifique. De plus, une structure atomique transitoire, avec sa propre signature spectroscopique, apparaît lors de la transition moiré-triangulaire. Ce travail montre la sensibilité extrême de l'énergie de l'état de Shockley à la structure atomique de la surface
In this thesis, Epitaxial Ag ultra thin films grown on Cu(111) have been studied by Scanning Tunnelling Microscopy (STM) and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES). In the submonolayer range, two dispersive bands are observed, arising from Shockley like surface state confined in Ag islands and in the Cu terraces. A thickness dependence of the surface state energy is evidenced. Moreover, the two well-known atomic reconstructions (moiré and triangular superstructures which depend on the preparation temperature) lead to different surface state energies. Photoemission spectra also reflect the transition from metastable moiré structure into the triangular one. Especially, a transient state has been evidenced both from STM and ARPES data. These results clearly demonstrate the strong sensitivity of the surface-state energy to the in-plane atomic structure

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Simon, Alain. "Propriétés électroniques des hétérostructures semiconductrices contraintes à direction d'épitaxie et profils de potentiel quelconques." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20043.

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Abstract:

La these de a. Simon presente une etude theorique des proprietes electroniques des heterostructures semiconductrices. Le premier chapitre est un rappel de la methode k. P et de l'approximation de la fonction enveloppe dans le materiau massif et l'heterostructure, et le second chapitre traite des problemes lies a la contrainte. L'accent est place sur les effets multibande. Dans le troisieme chapitre, deux methodes de calcul de la structure electronique sont developpees. Le chapitre 4 est consacre au calcul des proprietes optiques du puits quantique gasb-alsb. Dans le cinquieme chapitre, l'auteur discute des effets de l'orientation du substrat dans une direction de faible symetrie et montre la forte influence de l'anisotropie du cristal sur les proprietes electroniques et sur la repartition des contraintes et deformations dans l'heterostructure. Le dernier chapitre a trait a l'etude des potentiels variables dans la direction de croissance et deux mecanismes sont envisages: le dopage planaire du materiau gaas pour lequel il montre la faible incidence de la periode sur les variations de leurs proprietes et l'interdiffusion dansle superreseau hgte-cdte qui conduit a la disparition de ses etats d'interfaces et a l'augmentation de leur bande interdite

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Augé, Bruno. "Modélisation, étude, réalisation d'un interféromètre in-situ, temps réel destiné aux mesures dimensionnelles des puces électroniques submicroniques pendant un procédé de gravure ou de dépot." Metz, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1997/Auge.Bruno.SMZ9728.pdf.

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Abstract:

Les progrès permanents de l'industrie des semi-conducteurs sont liés pour l'essentiel à l'accroissement continu des capacités d'intégration, à la plus petite taille des circuits de base et à un plus grand diamètre des tranches de silicium. Pour rester en compétition, il faut absolument optimiser les performances des lignes de production des circuits submicroniques avec des procédés complexes qui sont difficiles à maitriser. On comprend dans ces conditions, que le contrôle in-situ et en temps réel, des épaisseurs des circuits pendant des opérations de gravure ou de dépôt donne une sérieuse avance sur les concurrents. Parmi les méthodes optiques in situ, non intrusives, non destructives, l'interférométrie spectroscopique, sous incidence normale, permet la mesure de l'épaisseur des couches présentes sur les tranches de silicium au cours de la fabrication. Cette étude s'est déroulée en deux parties : le principe de la mesure et le contrôle de la fabrication. Pour le principe de la mesure, nous avons étudié les propriétés optiques des systèmes multicouches à l'aide du formalisme d'Abélès. Pour le contrôle de la fabrication, nous avons étudié et réalisé un instrument permettant de positionner la tête interférométrique sur des sites de mesures relativement restreints présents sur les tranches de silicium. Pour cela, il faut d'abord reconnaitre le site, puis positionner la caméra avec une précision en rapport avec la dimension du site. Un module imagerie, comprenant en particulier la recherche d'un motif, et la gestion d'une table xy motorisée ont été étudiés et intégrés au module de calcul d'épaisseur
Permanent progress in the semiconductor industry is essentially linked to a continous rise in integration capacity, to smaller circuit dimensions and larger silicon wafer diameters. In order to remain competitive, the performance of submicron device manufacturing lines employing complex process which are difficult to master has to be optimised. It is understandable under these conditions that in-situ and real time control of circuit thickness during the etch or deposition operation gives a serious advantage over competitors. Among the optical in-situ non intrusive and non destructive methods, spectroscopic interferometry at normal incidence allows the measurement of the thickness of layers present on the silicon wafer during manufacturing. This study has been performed in two parts : the measurement principle and manufacturing control. For the measurement principle, the optical properties of multi-layer system have been studied using the Abeles formalism. For the manufacturing control, we conceived and built an instrument allowing to position the interferometric head relativity limited measurement sites located on the silicon wafer. To do this, the site has to be recognized and the camera be positioned with a precision adapted to the site dimensions. An imaging module including in particular a pattern recognition routine and the steering of a motorized xy table, have been studied and integrated into the unit of layer thickness calculation

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Lignier, Olivier. "Etude de la croissance et des propriétés électroniques de couches minces du semiconducteur lamellaire WS2 pour applications photovoltai͏̈ques." Bordeaux 1, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR10608.

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Abstract:

Le travail presente traite de la croissance de couches minces du semiconducteur lamellaire ws#2 pour applications photovoltaiques. Les caracteristiques des films, deposes par pulverisation reactive rf sur substrat de silice fondue et traites thermiquement, sont etudiees par des techniques variees. On montre que la presence de nickel sur le substrat favorise la croissance cristalline du ws#2, comparable au cas classique des pyrocarbones. Des couches d'apparence quasi monocristalline, feuillets paralleles au substrat, peuvent etre preparees. Le transport, etudie dans le plan de la couche, est bien decrit par un modele de limitation par des barrieres de potentiel de hauteurs distribuees. L'etude de l'absorption optique, des processus de recombinaison et du bruit complete la description des proprietes electroniques de couches dont le photocourant est optimise.

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Djukic, Uros. "Croissance, structure atomique et propriétés électroniques de couches minces de Bismuth sur InAs(100) et sur InAs(111)." Thesis, Cergy-Pontoise, 2015. http://www.theses.fr/2015CERG0760/document.

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Abstract:

L'émergence d'une une nouvelle classe de matériaux, des isolants topologiques, a stimulé un vaste champ de recherche. Bismuth, un élément du groupe V du tableau périodique, est un des ingrédients clé d'une famille d'isolants topologiques. Pour des applications dans la technologie des composants électroniques, il est essentiel de maîtriser la préparation des matériaux en couches minces. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié la croissance et la structure électronique de bismuth sur les surfaces (100) et (111) de semi-conducteur III-V InAs.Déposition de Bi sur la surface InAs(100) résulte en une auto-organisation de Bi qui forme des lignes de taille atomique. On montre que le bismuth interagit extrêmement faiblement avec la surface car la structure d'origine de la surface propre de l'InA(100) reste intacte. L'étude de la bande valence montre la présence d'états résonants fortement dépendants de l'énergie de photons et de la polarisation de la lumière, en cohérence avec la structure quasi unidimensionnelle de la surface.La spécificité de la surface InAs(111) est qu'elle a deux terminaisons différentes: par In, (face A) et par As, (face B). Les deux faces présentent des reconstructions différentes. Par la photoémission des niveaux de coeur nous avons montré une différence de réactivité chimique entre les faces A et B. La croissance de Bi sur la face A résulte en un monocristal de haute qualité pour les films à partir de 10 monocouches. Par contre, lors du dépôt de premières couches, la face B montre une croissance en îlots et un bon monocristal est obtenu seulement pour des films d'au moins de 50 monocouches.Pour la même face, A ou B, nous avons observé des différences de croissance plus subtiles entre les surfaces préparées soit par le bombardement ionique et des recuits soit par l'épitaxie par jets moléculaires.La photoémission résolue en angle a permit de caractériser la dispersion des bandes dans les films de Bi. La dispersion est tout à fait comparable au cristal massif de Bi. La dernière étape consistait à étudier la structure électronique d'un monocristal de Sb déposé sur le film de Bi.Les surfaces propres de InAs(111)A et InAs(111)B présentent une courbure de bande qui résulte en formation d'une couche d'accumulation d'électrons. En déposant le Bi sur ces surfaces, la couche d'accumulation est préservée, elle est même amplifié, car Bi agit comme le donneur dans l'InAs.La couche d'accumulation se traduit par un confinement quantique des électrons, mesurable par la photoémission résolue en angle.Mots clés :Structure électronique de surface, ARPES, semimétal, courbure de bande, Gaz-2D, Bismuth, Sb, InAs(111)A, InAs(111)B, puits quantique, surface Fermi, couches minces
A new class of material is coming up, Topological Insulators, have opened a wide field of research. Bismuth, an element of group V of periodic table, is one of the key ingredient of this Topological Insulators family. With the aim of improving technological applications, especially the electronic compounds, it is of most importance to control the preparation of thin films materials. Within this Phd work, we studied the growth and Bismuth electronic structure on (100) and (111) semiconductor III-V InAs surfaces.Bi deposition on InAs(100) surface result of a Bi self-assembly which forms lines at atomic scale. We show Bi interact extremely weakly with the surface because the beginning structure of clean InAs(100) surface stay unharmed. The study of valence band sheds light on the existence of resonant states strongly photon energy dependent and also depend on the light polarization, consistent with almost one dimensional structure surface.InAs(111) surface specific feature is that it has both surface ending different : In ending, (face A) and As ending, (face B). The both faces pointed out distinguishable reconstructions. By the core-level photoemission we identified a chemical reactivity difference taking place between A and B faces. Bi growth on A-face tend to be a high quality monocrystal for those films from a thickness of 10 monolayers. On the other hand, during the deposition of first layers, the B-face show an island growth and a good monocrystal is obtained only available for films with 50 monolayers at least.For the same face, A or B, we have seen some growth discrepancies more subtle between prepared surfaces either by ionic bombardment and annealing (IBA) either by molecular beam epitaxy (MBE).The angular resolved photoemission allowed to identify the band dispersion inside of this Bi films. The dispersion is absolutely relative to the bulk Bi crystal. The final step involved the study of Sb monocrystal electronic structure deposited onto Bi film.Clean InAs(111)A and InAs(111)B surfaces indicate a band bending which result in the accumulation electron charge formation. With depositing Bi onto these surfaces, the accumulation layer would be kept, it is also increased, given that Bi acts as a donor-like in InAs. The accumulation layer is characterized by an electron quantum confinement, measurable by angle resolved photoemission.Keywords:Electronic structure surface, ARPES, semimetal, band bending effect, 2DEG, Bismuth, Sb, InAs(111)A, InAs(111)B, quatum wells, Fermi surface, thin films

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Fadjie, Djomkam Alain Bruno. "Étude des propriétés électroniques des monocouches moléculaires greffées sur des substrats nSi(111)." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S102.

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Abstract:

Le transport électrique dans les jonctions tunnel minces de type MIS a été analysé en utilisant la dépendance en température du courant et de l’admittance en fonction de la tension sur des jonctions Hg//ML–nSi. Le taux de couverture et l’épaisseur des couches moléculaires (-CnH2n+1, -C10H20-COOH) formant une liaison covalente avec le Si(111), avant et après fixation de clusters (Se8Re6(TBP)4(OH)2, Mo6Br8F6), sont obtenus par XPS et par ellipsométrie. Les caractéristiques électriques ont été interprétées en utilisant un nouveau modèle de transport dans les jonctions MIS de très faible épaisseur. Nous avons observé que les groupements fonctionnels (acide et clusters) modifient la structure électronique de la jonction et par conséquent la caractéristique I(V). Aux faibles tensions en direct, dominées par l’émission thermoïonique, on observe une dépendance linéaire de la hauteur de barrière thermoïonique en fonction de la température. Aux fortes tensions, le modèle de Simmons est utilisé pour décrire la dépendance de la transparence de la barrière tunnel en fonction de la tension. La distribution des défauts localisés à l’interface est déduite des mesures de l’admittance (basse fréquence) et de la modélisation du temps de réponse τR(V) en utilisant un modèle de jonction tunnel hors équilibre. La faible densité de défauts près du milieu de gap indique une bonne passivation des liaisons pendantes à l’interface ML / Si de la jonction
Electrical transport in ultrathin Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) tunnel junctions is analyzed using the temperature dependence of current voltage and admittance spectroscopy measurements applied to Hg // ML – n Si junctions. The coverage and thickness of molecular layers (-CnH2n+1, -C10H20-COOH) covalently bonded to Si(111), before and after capping with clusters (Se8Re6(TBP)4(OH)2, Mo6Br8F6), are deduced from XPS and ellipsometry. The I(V) characteristics are described using a new model for transport in ultrathin MIS junctions. We observe that functional groups (acid, clusters) modify the electronic structure of the junction and consequently the I(V) characteristics. In the low forward bias regime governed by thermionic emission, the observed linear T-dependence of the effective barrier height provides the thermionic emission barrier height and the tunnel barrier attenuation. In the high-forward-bias regime, the bias dependence of the tunnel barrier transparency is approximated by a modified Simmons model for a rectangular tunnel barrier. The density distribution of defects localized at the ML / Si interface is deduced from admittance data (low-high frequency method) and from a simulation of the response time τR(V) using a model for a non equilibrium tunnel junction. The low density of electrically active defects near mid-gap indicates a good passivation of dangling bonds at the ML / Si interface

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Sdaq, Abdallah. "Etude des propriètés de transport electronique sous champ magnétique intense des multicouches C/W et Ni/Ti." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30265.

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Nous avons etudie sous champ magnetique intense les proprietes de transport et magnetiques de deux systemes multicouches habituellement utilises par les opticiens: c/w qui sert de miroir rx et ni/ti qui sert de miroir a neutrons. Nous avons analyse le transport electronique dans les multicouches c/w en terme de localisation faible, et mis en evidence que ces proprietes sont dominees par les interactions electron-electron. Le resultat le plus spectaculaire concerne les multicouches de faible periode (15 a de c et 20 a de w) ou une epaisseur si fine que 15 a de c suffit a rendre totalement independantes et donc bidimensionnelles les couches de tungstene. Les multicouches ni/ti elaborees egalement par pulverisation cathodique par b. Vidal a marseille, font partie des systemes: materiau magnetique (ni) separe par un materiau non magnetique (ti). Nous correlons les proprietes de transport electronique sous fort champ magnetique aux mesures d'aimantation; apres la saturation magnetique, nous observons pour la premiere fois une magnetoresistance negative a fort champ magnetique qui persiste a haute temperature (200k) et ne semble pas etre due ni a des effets de localisation ni au couplage magnetique entre couches de ni

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Ackermann, Jörg. "Etude de la croissance et des propriétés électroniques de films minces à base d'oligothiophènes : Influence de la structure moléculaire." Aix-Marseille 2, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX22070.

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Bousquet, Marie. "Croissance, caractérisations et étude des propriétés physiques de films minces du matériau ferroélectrique Na0,5Bi0,5TiO3." Limoges, 2010. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/43e4e73f-32af-463d-9709-401209acea22/blobholder:0/2010LIMO4062.pdf.

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Ce travail est consacré à l'élaboration par ablation laser et à la caractérisation de couches minces épitaxiées du matériau ferroélectrique sans plomb Na0,5Bi0,5TiO3 (NBT). Dans un premier temps, nous avons déterminé les conditions de synthèse de couches minces monophasées de NBT, étape délicate où un contrôle rigoureux de la composition chimique est nécessaire afin d'éviter l'apparition de phases secondaires (pyrochlore, phases d'Aurivillius. . . ). Les premières mesures électriques macroscopiques et à l'échelle locale ont permis d'attester du comportement ferroélectrique des films préparés, validant ainsi nos conditions de synthèse. Dans un second temps, la recherche systématique d'une croissance épitaxiale a été visée. Pour atteindre cet objectif, divers substrats monocristallins (Al2O3, MgO. . . ) ont été utilisés, dans une logique de compatibilité avec des applications futures dans le domaine de l'optique et des hyperfréquences. En particulier, les propriétés physiques (optiques et hyperfréquences) d'une couche mince de NBT épitaxiée sur MgO ont été déterminées. En outre, l'utilisation d'électrodes de platine présentant différentes orientations (i. E. , (100), (110), et (111)) ont permis de moduler l'orientation de NBT et d'accéder partiellement à l'anisotropie des propriétés (principalement électriques) du matériau élaboré. En d'autres termes, cette étude a permis de mettre en exergue des relations orientation/microstructure/propriétés électriques locales et macroscopiques, particulièrement intéressantes pour ces films de NBT
The present work is devoted to the growth and the characterizations of epitaxial lead-free ferroelectric Na0. 5Bi0. 5TiO3 (NBT) thin films obtained by Pulsed Laser Deposition (PLD). In a first step, the growth deposition parameters were determined in order to obtain single-phased NBT thin films. Thus, a careful control of the chemical composition is required to elaborate single-phased NBT thin films to avoid the formation of many secondary phases (pyrochlore, Aurivillius phases…). The preliminary room temperature macroscopical hysteresis loops and piezoforce microscopy study testify to the ferroelectric activity of the elaborated material. In a second step, an epitaxial growth of NBT thin films was systematically encountered. For such purpose, various single crystals (Al2O3, MgO. . . ) consistent with the field of optical and microwave measurements were used. In particular, the physical properties (optical and microwave) of an epitaxial NBT thin films deposited on MgO were determined. Moreover some platinum bottom electrodes presenting various orientations (i. E. , (100), (110), and (111)) were employed in order to partially access the anisotropy of the properties (mainly electrical). In other words, this study permits to underline some relationships between the orientation, the microstructure and the macroscopical and local properties, particularly interesting for these NBT thin films

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Capdeville, Stéphanie. "Couches minces de ferrites spinelles à propriétés semiconductrices destinées à la réalisation de microbolomètres." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009540.

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Abstract:

Les conditions d'élaboration de couches minces de ferrites riches en zinc ont été étudiées en vue de leur intégration comme matériau thermomètre dans des microbolomètres. La pulvérisation cathodique radiofréquence s'est avérée assimilable à un traitement à haute température sous faible pression d'oxygène. La modification judicieuse des conditions de dépôt a permis de limiter les phénomènes de réduction, évitant ainsi la formation de l'oxyde mixte fer-zinc de type wustite. Toutefois, les ferrites obtenus sont déficitaires en oxygène et présentent une température de Curie anormalement élevée. L'évolution de la porosité des films a été établie en fonction des paramètres de dépôt utilisés. Des mesures d'impédance complexe ont révélé que les zones intergranulaires gouvernaient la conduction; leur résistivité augmentant avec la porosité des couches minces. Des recuits sous air et des changements de l'ordre magnétique ont également permis de modifier les propriétés électriques des films.

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Hieulle, Jeremy. "Structures et propriétés électroniques de monocouches organiques auto-assemblées, caractérisée par STM et XPS." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2014. http://www.theses.fr/2014EPXX0070.

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Kowalczyk, Hugo. "Transitions de phases et propriétés électroniques de couches 2D de WTe2 et MoTe2." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS571.

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Abstract:

Cette thèse présente l’étude des propriétés électroniques et de transitions de phases de deux dichalcogénures de métaux de transition en couches fines : WTe2 et MoTe2. L’intérêt de ces matériaux réside dans leurs phases métastables à température et pression ambiantes, 1T’ et Td, les classant dans les semi-métaux de Weyl. Grâce à un échange réalisé à IISER Pune en Inde, nous avons pu synthétiser des monocristaux de 2H-MoTe2, 1T’-MoTe2 et Td-WTe2 par transport chimique en phase vapeur (CVT). Ces cristaux d’une grande qualité ont pu être caractérisés par DRX, MEB-EDX et spectroscopie Raman. Nous avons ensuite exfolié ces derniers par la méthode de collage anodique propre à notre laboratoire pour les caractériser en couches minces, puis mettre en place des dispositifs de mesure de transport grâce à l’évaporation de contacts en Or. Dans le contexte de pluralité de phases stables et métastables des dichalcogénures de métaux de transition, l’étude des transitions entre ces phases est très intéressante. Nous présentons la transition en température 1T’-Td dans MoTe2 et observons l’impact de l’épaisseur sur la température de transition, pouvant ainsi établir un diagramme de phase. Également, nous prouvons l’absence de transition 2H-1T’ et de sa réversibilité dans une monocouche de MoTe2 induite purement par dopage électrostatique, revendiquée dans des travaux récents. Cette transition, de la phase semi-conductrice vers la phase semi-métallique, présente un fort potentiel d’application dans le domaine des nanotechnologies comme switch électronique. Nous mettons en évidence, grâce à une expérience de dopage par charge d’espace fort et de mesure par spectroscopie Raman, le rôle de la migration du Tellure et de la création de lacunes dans cette transition. Nous avons également mesuré les propriétés de transport (magnétorésistance et effet Hall) de différente épaisseur de couches de Td-WTe2. Grâce à l’ajustement des paramètres d’un modèle à deux porteurs, nous avons déterminé les densités de porteurs ainsi que leurs mobilités et avons relié nos résultats à la théorie des semi-métaux compensés responsable de la gigantesque magnétorésistance de ce matériau. Ces expériences mettent en évidence le comportement plus résistif des couches les plus fines accompagné d’anti-localisation faible à basse température, tandis que les couches les plus épaisses sont plus conductrices et présentent des oscillations quantiques Shubnikov-de Haas à fort champ magnétique
This work presents the study of phase transitions and electronic properties of two transition metal dichalcogenides: WTe2 and MoTe2. The relevance of those materials lies in its two metastable phases at ambient pressure and temperature, 1T’ and Td, classifying them as Weyl semi-metals. We had the chance to synthesize 2H-MoTe2, 1T’-MoTe2 and Td-WTe2 monocrystals by chemical vapour transport during an exchange at IISER Pune in India. High quality resulting crystals were characterized by XRD, SEM-EDX and Raman spectroscopy. Then we could exfoliate it by the anodic bonding method proper to our laboratory, characterize their 2D form and build electronic measurement devices by gold contact deposition. In the context of multiple transition metal dichalcogenides stable and metastable phases, the study of the transitions between those phases is very interesting. We first present 1T’ to Td temperature induced phase transition in MoTe2 and observe the impact of layer thickness on transition temperature and establish a phase diagram. Then, we prove the absence of 2H to 1T’ transition and its reversibility in a MoTe2 monolayer purely induced by electrostatic doping, claimed by recent works. This transition, from semi-conductive to semi-metallic phase is likely predicted for applications in nanotechnologies as an electronic switch. Through space charge doping and Raman spectroscopy experiment, we highlight the role of Tellurium migration and the creation of vacancies in this transition. We also measured Td-WTe2 transport properties (magnetoresistance and Hall effect) of various layer thicknesses. Through a two band model parameters adjustment, we could determine carriers densities and mobilities and relate them to compensated semi-metal theory responsible of Giant Magnetoresistance response of this material. Those experiments could highlight the more insulating behaviour of thinner layers and the presence of weak anti-localization at low temperature, whereas the thinner layers are more conductive and exhibits Shubnikov-de Haas quantum oscillations at high magnetic field

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Manaa, Chadlia. "Influence du désordre sur les propriétés opto-électroniques de films minces de cyclohexane déposés par polymérisation plasma." Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2015. http://www.theses.fr/2015AMIE0001.

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Abstract:

Dans ce travail avons mis en évidence l’influence de la puissance radio-fréquence (RF) sur les différentes propriétés microstructurales, optiques, électriques, paramagnétiques ainsi que la morphologie des films minces polymérisés par PECVD capacitive, en utilisant la vapeur du cyclohexane comme précurseur.A faible puissance RF les surfaces de nos films sont poreuses et fortement hydrogénées. Elles possèdent un caractère hydrophile. L’augmentation de la puissance RF (à partir de 120 W) engendre une microstructure moins hydrogénée des couches et favorise les réarrangements atomiques entre les atomes de carbone et notamment, la formation de liaisons de type C=C (C-sp²). Dans cette gamme de puissance nous avons réussi à augmenter le caractère conducteur de nos films polymérisés. Ces résultats sont en bon accord avec les mesures optiques qui montrent qu'à forte puissance RF les films obtenus sont plus durs (augmentation de n avec la puissance) et leur gap optique est de plus en plus faible. Cette diminution du gap optique a été interprétée en termes de distorsions, de graphitisation et de réorganisation des sites C-sp2 pour former des amas plus grands et mieux organisés. Il apparaît, en combinant ces mesures avec celles obtenues sur la microstructure (Raman et Infrarouge), que l’augmentation de la conductivité électrique et la diminution du gap optique correspondent à une augmentation du nombre des doubles liaisons C=C, c’est-à-dire, une « graphitisation » du film favorisant ainsi le caractère conducteur.Néanmoins, la conductivité électrique reste faible, ce qui est expliqué par les mesures de résonance paramagnétique électronique (RPE), qui montrent qu’il existe des défauts au sein des sites C-sp2 et que la densité de spins augmente avec la puissance RF, indiquant que la densité de défauts augmente dans les films minces déposés à forte puissance RF. De plus le rétrécissement des raies RPE lorsque la puissance RF augmente, indique la diminution de l’interaction d’échange entre les spins suite à leur délocalisation dans les structures des liaisons
In this work we have shown the influence of the radio frequency (RF) power on the microstructural, optical, electrical, electronic and morphological properties of thin films polymerized by capacitive PECVD using cyclohexane as precursor gas.At low RF power, the surfaces of our films are porous and highly hydrogenated. They have a hydrophilic character. The increase in the RF power (above 120 W) generates less hydrogenated microstructure and promotes atomic rearrangements between the carbon atoms, including the formation of C = C (C-sp²) bonds. In this RF power range we observed an increase of the conductor character of our polymerized films. These results are in good agreement with optical measurements, show that high RF power induces harder deposited films (increase of n with RF power) and a decrease in the optical gap. This decrease in the optical gap was interpreted in terms of distortions, graphitization and reorganization of the C-sp2 sites, which form larger and better organized clusters. It appears, by combining these measurements with those obtained on the microstructure (Raman and FTIR), that the increase in the electrical conductivity and the decrease of the optical gap is associated with the increase in the number of C = C double bonds, that is to say a "graphitization" of the film, promoting the conductive nature.However, the electrical conductivity values are still a little low, which is explained by the electron paramagnetic resonance (EPR) measurements, which showed the presence of defects within the C-sp2 sites, and that the spin density increases with RF power, suggesting an increase in the defect density in the thin films deposited at high RF power. Furthermore, the narrowing of the EPR lines when the RF power increases indicates a decrease in the exchange interaction between spins as a result of delocalization phenomena in the  bond structures

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Marteau, Aurélien. "Déphaseurs composites à base de métamatériaux accordables par films ferroélectriques." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10149/document.

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Abstract:

L’essor des systèmes de télécommunication nécessite l’utilisation de technologies innovantes pour concevoir des dispositifs toujours plus performants. Les technologies à base de métamatériaux et de films ferroélectriques paraissent les plus prometteuses. Ce mémoire est divisé en deux parties et décrit la conception, la fabrication et la caractérisation de structures hyperfréquences aux propriétés originales.Les métamatériaux sont des matériaux artificiels dont la structuration est petite devant la longueur d’onde, permettant d’accéder à des propriétés électromagnétiques souvent inexistantes dans la nature. La rétropropagation d’une onde, qui se traduit par des vitesses de phase et de groupe de signes opposés, est probablement la caractéristique la plus importante.Après un état de l’art des métamatériaux, la première partie traite de la conception d’un métamatériau gaucher en technologie fin-line à basede motifs résonants telle que des anneaux fendus. La largeur de la bande passante est améliorée en utilisant des motifs de type Omega. Dans ces structures, nous avons pu démontrer expérimentalement l’existence de bandes de transmission gauchères, conformément aux prédictions théoriques. La deuxième partie explore la possibilité d’introduire l'accordabilité des métamatériaux à l'aide de films minces ferroélectriques. Une caractérisation large bande de la dispersion fréquentielle de la fonction diélectrique de films minces de BaSrTiO3 (50/50) est réalisée jusqu’à 100 GHz. Enfin, nous montrons numériquement et expérimentalement que l'intégration de ces films permet la réalisation de lignes de transmission composites droitière et gauchère accordables
The development of telecommunication systems requires the use of innovative technologies to design ever more efficient devices. Ferroelectric films and metamaterials-based technologies appear most promising. This thesis is divided into two parts and describes the design, fabrication and characterization of microwave structures with original properties. Metamaterials are artificial materials whose structure is small compared to the wavelength, giving access to the electromagnetic properties often no existing in nature. The backward propagation of a wave, which results in phase and group velocities with opposite sign, is probably the most important feature. After a state of the art of metamaterials, the first part deals with the design of a left-handed metamaterial in fin-line technology loaded by resonant patterns such as split rings. The width of the passband is improved by using Omega-like patterns. In these structures, we have demonstrated experimentally the existence of left-handed transmission bands, according to theoretical predictions. The second part explores the possibility of introducing tunability of metamaterials using ferroelectric thin films. A characterization of broadband frequency dispersion of the dielectric function of thin films BaSrTiO3 (50/50) was achieved up to 100 GHz. Finally, we show numerically and experimentally that the integration of these films allows the realization of tunable right-handed and left-handed composite transmission lines

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Presmanes, Lionel. "Couches minces de ferrites mixtes de cobalt-manganèse et de cobaltites mixtes de fer-manganèse pour l'enregistrement magnéto-optique." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30162.

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Abstract:

Les conditions d'elaboration de ferrites de cobalt et de cobalt-manganese, ainsi que de cobaltites de fer-manganese, ont ete etudiees en vue de leur application a l'enregistrement magneto-optique. Les caracterisations structurales de films minces de ferrite de cobalt elaborees par pulverisation cathodique radiofrequence mettent en evidence une grande influence de la dimension moyenne des cristallites sur les proprietes magneto-optiques. Les echantillons les plus cristallises sont obtenus a basse pression d'argon. De plus, une compacite elevee semble etre creee pour de telles conditions de depot. Dans certains cas, la coercivite peut etre augmentee par des effets de magnetostriction resultant de contraintes de tension dues a une disparite dans les coefficients de dilatation du ferrite et du substrat. Les proprietes maximales obtenues sur les films de ferrite de cobalt sont de 1,6 degres par micrometre pour la rotation faraday remanente et de 5000 oe pour la coercivite, mais leur temperature de curie est trop elevee pour envisager leur utilisation dans le domaine du stockage magneto-optique. Les ferrites de cobalt-manganese sont susceptibles d'etre utilises dans les techniques d'enregistrement actuelles fonctionnant avec une longueur d'onde de 780 nanometres. Neanmoins, bien que leurs temperatures de curie soient plus faibles que celle du ferrite de cobalt, elles demeurent encore trop importantes pour permettre une ecriture thermomagnetique satisfaisante. En revanche, les cobaltites de fer-manganese sont des candidats potentiels pour les systemes utilisant des lasers de longueur d'onde 680 nanometres. En effet, ils possedent de bonnes rotations faraday lorsqu'ils sont traites par recuits rapides au-dela de 600 degres celcius, et leur basse temperature de curie permet une ecriture thermomagnetique aisee. La derniere partie de notre travail a permis de mettre au point une structure de disque magneto-optique originale autorisant l'utilisation de ferrites spinelles traites thermiquement

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Dissertations / Theses on the topic 'Couches minces ferroélectriques – Propriétés électroniques'

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