Films pi?zo?lectriques sans plomb par une approche sol gel et applications potentielles dans les MEMS

par Sara Abou Dargham

Thèse de doctorat en ?lectronique. Micro et nano technologie

Soutenue le 16-12-2016

à Valenciennes en cotutelle avec l'Universit? libanaise , dans le cadre de ?cole doctorale Sciences pour l'Ing?nieur (Lille) , en partenariat avec Institut d'?lectronique, de micro?lectronique et de nanotechnologie (laboratoire) et de ComUE Lille Nord de France (Communaut? d'Universit?s et Etablissements (ComUE)) .

Le président du jury était Malek Tabbal.

Le jury était composé de Denis Remiens, Doumit Zaouk, Freddy Ponchel, Youssef Zaatar, Beno?t Guiffard, Jamal Assaad, Marie Abboud, Nathalie Lem?e, Nadine Abboud.

Les rapporteurs étaient Malek Tabbal, Beno?t Guiffard.


  • Résumé

    Les compos?s ? base du plomb sont tr?s utilis?s dans l'industrie micro?lectronique en raison de leurs propri?t?s ferro?lectriques et pi?zo?lectriques. Cependant, en raison de la toxicit? du plomb, la recherche est dirig?e vers le d?veloppement des mat?riaux pi?zo?lectriques ? ?cologiques ? (sans plomb). L?objectif de ce travail consiste donc ? synth?tiser par proc?d? sol-gel un mat?riau pi?zo?lectrique ?cologique : le Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT). Les films minces ont ?t? d?pos?s ? l?aide d?une tournette sur des substrats de Pt/TiOx/SiO2/Si. Une ?tape de s?chage sur plaque est appliqu?e ? 100?C apr?s chaque d?p?t. L?utilisation du proc?d? thermique rapide (RTP) permet la densification et la cristallisation de BNT. Ainsi une pyrolyse est appliqu?e apr?s le s?chage pour densifier le film ; la temp?rature a ?t? fix?e ? 200?C. Enfin un recuit ? 700?C a permis la cristallisation des films dans la structure p?rovskite. Les r?sultats de caract?risations ?lectriques macroscopiques ainsi que les caract?risations ? l??chelle locale ont mis en ?vidence des performances di?lectrique, ferro?lectrique et pi?zo?lectrique encourageantes.

  • Titre traduit

    Lead-free piezoelectric films prepared by sol-gel and potential applications in MEMS


  • Résumé

    Lead based materials are widely used in microelectronic industry due to their ferroelectric and piezoelectric properties. However, due to lead toxicity, it has recently desired to develop lead-free piezoelectric materials for environmental protection. The aim of this work is to synthesize a lead-free piezoelectric material by sol-gel method: Bi0.5Na0.5TiO3. BNT films were deposited by spin coating on Pt/TiOx/SiO2/Si substrate. The films were dried at 100?C on a hot-plate after each layer deposition. Rapid thermal process (RTP) was used for the densification and crystallization of BNT films. Thus a pyrolysis step is applied to densify the dried film; the temperature was set at 200?C. The film annealed at 700?C is well crystallized in the perovskite phase. Macroscopic and local electrical characterizations showed promising dielectric, ferroelectric and piezoelectric properties.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Valenciennes- Bib électronique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.