Microstructure et propriétés électriques des couches minces de PZT par procédé sol-gel

(Reçu le 5 novembre 1993, révisé les 25 avril 1994 et 20 mai 1994, accepté le 15 juin 1994)

Abstract
Sol-gel method has been used for PZT thin films deposition onto platinized silicon substrates. PZT thin films microstructure depends on the platinum electrode preparation and the thermal treatment duration. PZT is nucleated under a crystalline form generally described as " rosette ". The influence of the platinum electrode morphology on the final grain size and the effect of the titanium as a contact layer between the platinum and the silicon have been investigated. Different thermal treatments have been investigated : the Rapid Thermal Annealing (RTA) method avoids pyrochlore phase formation and leads to small grain sizes. Electrical measurements have been done using top electrodes (platinum) obtained by microlithography. The influence of the parameters described on the hysteresis loop and resistivity is shown.

Résumé
Le dépôt de titano-zirconate de plomb (PZT) par centrifugation sur des substrats de silicium recouverts de platine est réalisé par un procédé du type " sol-gel ". La microstructure des couches obtenues dépend des paramètres suivants : préparation de l'électrode de base et durée du traitement thermique de densification. La nucléation de la phase pérovskite se fait sous la forme de " rosettes ". On décrit l'influence de la couche d'accrochage du platine (sous-couche de titane) et de la morphologie de l'électrode de base sur la taille de grains finale. La méthode du recuit rapide, associée à un prétraitement de l'électrode de base, permet à la fois d'éviter la formation de phase pyrochlore et de former des grains fins et homogènes. Les caractérisations électriques des couches sont faites sous pointes avec des électrodes supérieures réalisées par microlithographie. L'impact des différents paramètres cités plus hauts sur le cycle d'hystérésis est montré.