Couches minces et multicouches d'oxydes ferroélectrique (KTN) et diélectrique (BZN) pour applications en hyperfréquences PDF Download
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Author: Arnaud Le Febvrier
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 229
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Book Description
Ces travaux de thèse avaient pour but de proposer et d’étudier des hétérostructures multicouches originales, associant un matériau ferroélectrique et un diélectrique à faibles pertes, en vue de les intégrer dans des dispositifs hyperfréquences. Ces dispositifs électroniques nécessitent des matériaux avec une agilité élevée en tension accompagnée de pertes diélectriques faibles. L'étude s'est focalisée sur le matériau ferroélectrique KTa1-xNbxO3 (KTN) qui a récemment montré de fortes potentialités dans des dispositifs agiles et le matériau diélectrique relaxeur Bi1,5-xZn0,9-yNb1,5O7-d (BZN). Ces deux matériaux ont tout d'abord été étudiés séparément (caractérisations structurales, microstructurales et physiques). Les propriétés diélectriques ont été mesurées à basses fréquences (100 kHz) et à hautes fréquences (1 à 67 GHz) sur des films de KTN non-dopés et dopés par MgO. Une étude poussée du matériau BZN a montré une forte dépendance des propriétés optiques et diélectriques avec la microstructure des films. Finalement, l'association des deux matériaux, proposée pour la première fois, a été développée par deux méthodes de dépôt (PLD et CSD). Les mesures diélectriques des multicouches BZN/KTN/substrat ont montré une forte réduction des pertes diélectriques de 76% à basses fréquences et de 21% à hautes fréquences. Ces multicouches présentent une accordabilité d'environ 3% sous 22 kV/cm, supérieure à ce qui a pu être mesuré sur des couches minces ou multicouches à base d'autres matériaux ferroélectriques à champ électrique équivalent.
Author: Arnaud Le Febvrier
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Languages : fr
Pages : 229
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Ces travaux de thèse avaient pour but de proposer et d’étudier des hétérostructures multicouches originales, associant un matériau ferroélectrique et un diélectrique à faibles pertes, en vue de les intégrer dans des dispositifs hyperfréquences. Ces dispositifs électroniques nécessitent des matériaux avec une agilité élevée en tension accompagnée de pertes diélectriques faibles. L'étude s'est focalisée sur le matériau ferroélectrique KTa1-xNbxO3 (KTN) qui a récemment montré de fortes potentialités dans des dispositifs agiles et le matériau diélectrique relaxeur Bi1,5-xZn0,9-yNb1,5O7-d (BZN). Ces deux matériaux ont tout d'abord été étudiés séparément (caractérisations structurales, microstructurales et physiques). Les propriétés diélectriques ont été mesurées à basses fréquences (100 kHz) et à hautes fréquences (1 à 67 GHz) sur des films de KTN non-dopés et dopés par MgO. Une étude poussée du matériau BZN a montré une forte dépendance des propriétés optiques et diélectriques avec la microstructure des films. Finalement, l'association des deux matériaux, proposée pour la première fois, a été développée par deux méthodes de dépôt (PLD et CSD). Les mesures diélectriques des multicouches BZN/KTN/substrat ont montré une forte réduction des pertes diélectriques de 76% à basses fréquences et de 21% à hautes fréquences. Ces multicouches présentent une accordabilité d'environ 3% sous 22 kV/cm, supérieure à ce qui a pu être mesuré sur des couches minces ou multicouches à base d'autres matériaux ferroélectriques à champ électrique équivalent.
Author: Ling Yan Zhang
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 147
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Book Description
Le contexte de ce travail de recherche est lié à la forte augmentation du nombre de standards de communication et la nécessité de pouvoir utiliser l’un ou l’autre de ces standards à partir d’un seul et même front-end RF. Pour atteindre cet objectif il est nécessaire de mettre au point des fonctions agiles telles que les filtres, les déphaseurs,... De nombreux travaux ont montré la possibilité d’introduire une agilité au niveau des fonctions que ce soit par des semi-conducteurs, des MEMs ou des matériaux agiles. Nous nous intéressons aux matériaux ferroélectriques. Ces matériaux, et plus particulièrement le matériau BaxSr1-xTiO3 (BST), ont fait l’objet de nombreux travaux ces dernières années. Dans l’esprit de la recherche de nouveaux matériaux ferroélectriques, nous avons décidé de travailler sur la mise en oeuvre de fonctions agiles en hyperfréquence à base de couches minces ferroélectriques de KTa1-xNbxO3 (KTN) développées au sein du laboratoire USC de Rennes et susceptibles d’apporter une alternative au BST. Le point de blocage actuel reste le niveau trop élevé des pertes diélectriques liées à l’utilisation de ce matériau. Dans le cadre de cette thèse, nous avons travaillé sur l’amélioration des performances de dispositifs accordables à base de KTN. Pour cela, les solutions suivantes ont été testées dans le but d’optimiser le compromis agilité/pertes : Influence de la composition (KTa50Nb50O3, KTa65Nb35O3, ...) Dopage du film mince ferroélectrique Insertion d’une couche tampon de KNbO3 Localisation de la couche de KTN dans le dispositif Utilisation de la méthode de dépôt par voie chimique en solution afin d’améliorer la qualité des dépôts.
